预应力FRP增强胶合木的预应力损失研究

研究了预应力FRP增强胶合木梁的预应力损失,其中:FRP采用先张法施加预应力,并采用胶合与机械相结合的方式锚固于胶合木梁。分析表明:先张法FRP板的预应力损失主要包括垫块变形和木材弹性变形,FRP应力松弛、季节温差引起的预应力损失和木材蠕变引起的预应力损失。该研究基于平截面假定,通过胶合木梁的受力平衡与变形协调及材料本构模型,建立了每项预应力损失的计算公式,以及预应力损失后的胶合木梁反拱挠曲线方程,确定初始预应力限值范围;计算并分析了3组预应力CFRP增强胶合木梁的预应力损失值,应用反拱挠度实测值验证该研究计算理论。研究成果可为预应力FRP增强胶合木的设计与安全性评估提供理论参考。

内嵌钢筋外包CFRP布复合加固中长圆形木柱轴压性能试验研究

为了研究内嵌钢筋外包碳纤维布(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)复合加固中长圆形木柱的轴压性能,完成了8根中长木柱的轴心受压试验,获取了中长木柱的荷载-位移曲线及荷载-应变曲线,进而分析了内嵌钢筋数量、CFRP布包裹方式对中长木柱轴压性能的影响。研究结果表明:中长圆形木柱轴心受压时有压溃破坏和弯曲破坏两种形式,破坏位置均为初始缺陷较为集中的木节区域;嵌筋加固可以有效提升木柱的受弯性能,较未加固木柱,轴压承载力提高幅度为58.11%~100.68%,在荷载达到965 kN时,纵向应变减小范围为12.03%~28.89%、横向变形减小范围为20.72%~38.57%;包裹CFRP布加固木柱可以使木柱处于三向受压状态,轴压承载力提高65.19%,在荷载达到965 kN时,纵向应变与横向应变分别减小8.7%与67.02%;内嵌钢筋外包CFRP布复合加固木柱可以充分发挥CFRP布的约束作用和钢筋的承压作用,轴压承载力提升幅度为45.66%~121.03%,在荷载达到965 kN时,纵向应变减小范围为19.24%~28.49%,横向应变减小范围为34.05%~79.93%,延性最大可提高22.86%。基于复合加固理论,对试验数据进行拟合,进而提出了复合加固中长圆形木柱的轴压承载力计算公式,并将所得计算值与试验值对比,两者吻合较好,验证了计算公式的可靠性。