复合加固圆形木柱轴心受压承载力计算
2021-10-17阿斯哈周长东
工程科学与技术 2021年5期
关键词:承载力
阿斯哈,周长东
(北京交通大学 土木建筑工程学院,北京 100044)
作为中国古代历史风貌建筑最主要的结构形式,木结构具有特殊的历史、科学和文化价值。古建筑木柱作为主要支撑上部复杂屋盖结构的竖向受力构件,具有极为重要的建筑和结构作用。考虑到木材是一种古老的生物质建筑材料,在若干年的服役期间极易发生虫蛀、开裂、糟朽等损伤,从而影响木柱的工作性能,进而威胁到整体木结构的稳定性和安全性。因此迫切需要对古建筑木柱进行维修和加固。
碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)以其轻质、高强、耐腐蚀、易裁剪等特性,近年来被广泛应用于结构加固的研究和工程当中。有学者开展了采用CFRP布加固木柱的试验研究,结果表明,CFRP布可在一定程度上提升木柱的承载和变形能力[1–5]。许清风等[6]采用局部顺纹木块替换原木柱损伤区域,并用CFRP布包裹进行加固,结果表明,木柱的受压承载力和延性可得到完全恢复。采用CFRP布包裹墩接和包镶加固糟朽木柱的试验研究[7–8]表明,该种加固方法可以不同程度地恢复损伤木柱的延性和极限承载力。
淳庆等[9–10]认为:外贴纤维复合材料(fiber reinforced polymer,FRP)加固对木柱承载力的提高程度有限;而内嵌FRP筋(板)则可以有效提升木构件的承载力;嵌入CFRP筋(板)加固后,圆形木柱的轴心受压承载力有不同程度的提升。内嵌筋材加固方法能够提高木柱承载力,外包FRP布可改善木柱延性,采用两者相结合的复合加固方法则可以同时提升木柱的承载和变形能力。……
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