FRP约束混凝土概述
FRP加固混凝土结构的一个重要应用形式就是通过缠绕FRP提供的约束来提高钢筋混凝土柱的受压承载力和变形能力。为进行FRP加固混凝土柱力学性能分析,并获得设计计算方法,需先对FRP约束混凝土的轴心受压性能及其应力一应变关系进行研究。
FRP约束混凝土在轴向压力作用下,FRP沿环向受拉,而混凝土处于三轴压缩状态。大量的试验表明,FRP约束混凝土柱的抗压强度和延性都得到很大的提高,FRP的高抗拉强度也得到了充分的利用。虽然FRP受拉和混凝土单轴压缩都是脆性的,但是它们组合起来得到的FRP约束混凝土却有相当好的轴压延性(图4.1-1)。

目前工程中常遇到的FRP约束混凝土主要有以下3种形式:
(1)FRP布约束混凝土圆柱;
(2)预制的FRP管约束混凝土圆柱;
(3)FRP布约束混凝土方柱。
其中,FRP布约束混凝土圆柱由于施工便捷,约束效果显著,因此在工程中得到大量应用,目前研究得多的也是这种加固方式。从FRP缠绕方式来分,又可以分为FRP连续缠绕包裹、FRP间断缠绕包裹和FRP完全包裹三类(图4.1-2)。

在工厂里预先通过缠绕或其他工艺,生产出定型的FRP管,并将其用于新建结构,同时起到约束混凝土和永久模板的作用,是FRP约束混凝土的另一个重要发展方向。由于工厂定型生产的FRP管质量较均匀,含纤量较高,因此可以达到更好的约束效果。但是,在工程应用中,与FRP布约束仅承受混凝土的侧向膨胀所不同,FRP管往往需要和混凝土一起承担轴力,即FRP管处于双向应力状态,它会影响FRP管终的承载力。
对于实际工程中大量存在的方形截面混凝土柱,缠绕FRP布约束对提高轴向承载力的效果比较有限。FRP约束的效果更多的是表现在方柱在轴压下破坏延性的改善上。为了提高约束效果并避免局部FRP过度弯曲而提前破坏,一般需要将方柱的角部打磨出倒角。








































