CFRP加固钢筋混凝土框架抗震性能研究

摘要

为改善钢筋混凝土框架的抗震性能，采用碳纤维增强复合材料(carbon fiber-reinforced polymer, CFRP)加固钢筋混凝土框架柱，通过抗震拟静力对比试验，研究了碳纤维布加固对钢筋混凝土柱破坏模式、耗能滞回曲线、刚度和承载力退化规律以及延性等方面的影响。试验结果表明：CFRP加固模型的极限承载力、初始刚度和延性分别提高43.89%、39.27%、30.10%;基于数值模型参数化研究，定量揭示了碳纤维布加固对钢筋混凝土柱抗震提升的贡献，提出了碳纤维加固优化设计思路。该文研究表明，采用CFRP全包加固和条带加固钢筋混凝土框架模型，整体结构的极限承载力、延性和耗能能力均有不同程度的提高，使得柱端破坏减小，梁端破坏增大，整体破坏模式由柱铰破坏向梁铰破坏转变；同时，不同CFRP加固面积和CFRP之间的间距影响对混凝土结构的加固效果。基于该文成果，条带宽度与间距比值的建议值为1.00～1.25。

关键词

碳纤维增强复合材料 / 钢筋混凝土柱 / 拟静力试验 / 有限元数值模拟 / 抗震性能

基金资助

国家重点研发计划项目(2024YFC3015704); 中国地震局建筑物破坏机理与防御重点实验室开放基金项目(FZ201102); 河北省重大科技支撑计划(24295401Z)