2014年第1期
玻璃钢/复合材料
约束钢筋混凝土矩形空心墩的FRP布拉应变试验研究
董振华，韩强，杜修力
（北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室，北京100124）
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摘要：为了确定影响约束钢筋混疑土(RC)空心墩的纤维增强复合材料(FRP)有效拉应变的参数，建立其正确的计算模型，对10个FRP约束RC矩形空心墩进行了恒轴压、水平单向反复荷载作用下的拟静力试验。分析了不同约束试验空心墩的 FRP拉应实测值,结果表明：影响FRP布拉应变的参数包括约束区损伤位置、FRP类型和配箍率、剪跨比和约求墩的破坏模式。与不同FRP有效拉应变计算值进行对比，验证了弯曲破坏下约束矩形空心墩的FRP实测值与剂离破坏下FRP应变计算
关键调：桥墩；FRP约束；FRP有效拉应变；拟静力试验；矩形空心截面
文章编号：10030999(2014)01001304
中图分类号：TB332；U443，2
文献标识码：A：
钢筋混凝土（RC)空心截面桥墩具有较高的强度/质量比和刚度/质量比，在我国西部和山区高墩大跨度桥梁及国外中小型桥梁中应用广泛。地震作用下，配箍率较小或延性较差墩柱的剪切和弯剪的脆性破坏特征表现的尤为明显，破坏过程短促，且该类墩柱的修复和加固补强极为困难。随着桥梁所处地质条件的改变和损伤累积等原因，很多RC空心桥墩的延性性能已无法满足现行桥梁抗震规范1]要求，需要采取有效加固或补强措施来改善桥梁的延性抗震性能。FRP加固其有不阻碍交通、安装快速、耐久性强、寿命周期与维修费用较低等优点，已广泛应用于RC结构的修复加固工程中。
目前，国内外学者对FRP加固RC构件的抗剪性能和抗震性能开展了大量的试验研究[2-14]，并提出了不同破环形式、FRP包要形式和受力性能下的 FRP有效极限拉应变计算公式和加固柱的受力性能，大量试验结果表明FRP有效极限拉应变与FRP 种类、FRP条带宽度、FRP间距、加周方式（全包、U 形包妻和侧面粘贴）、FRP端部错固条件和混凝土强度等有关。但是，现有大多数FRP有效拉应变计算模型基于剪切破坏模式下得到，未综合考虑剪跨比、轴压比、受力条件和截面构造等参数的影响，应用其计算值的评价不同轴压比、剪跨比和水平地震维数下约束空心嫩受力性能的可适用性有待进-步研究。本文设计并制作了剪跨比分别为4和8的FRP 加固RC矩形空心截面墩，对其进行恒轴压、水平单向和双向低周反复荷载作用下的拟静力试验。对比
相同加周方式和极限破环特征下约束矩形空心试验墩的不同FRP有效极限拉应变计算值和试验值，来验证现有FRP有效拉应变计算模型的可适用性，为建立FRP约束空心墩混凝土模型和加固空心嫩受力性能的研究提供有利的理论基础和数据支持。
1试验方案 1.1试件设计
根据现行公路桥梁抗震设计规范和空心桥墩的
抗震试验研究现状，设计并制作了跨比分别为4 和8的RC矩形空心微面嫩，截面外围尺寸均为550 x350mm，双层布置纵筋为20Φ10，箍筋为6@ 100。试件编号如表1所示，FRP布力学性能如表2 所示，试验墩截面配筋如图1所示，试验墩加固方案如图2所示。
表1试验体桥墩特性
TableI
Property of the column specimens
试件编号 1 2 3 4
6 8 9 10
缴高/mm 1400 1400 1400 1400 1400 2800 2800 2800 2800 2800
面霜/mm 105 105 105 105 105 105 105 105 105 105
混凝土强度/MPa 22.4 22.4 22.4 22.4 22.4 19.8 19.8 19.8 19.8 19.8
加周
层数 0 2 3 2 e 0 2
2
收稿日期：2013-03-11
基金项目：国家自然科学基金资助项目（50908005，50938006）；国家重点基础研究发展计划项日（2011CB013602）作者简介：董振华（1984-），女，博士，主要从事结构抗震加固方面的研究。
FRP类型 CFRP CFRP GFRP GFRP
CFRP GFRP GFRP
FRP/CM2014.No.1