FRP加固钢压杆稳定性能研究进展
FRP材料性能及其改善措施研究
１ Ｆ Ｐ材 料及 其优 点 Ｒ
等在《 钢一 连续 纤维 复 合筋 （ Ｆ ） ｓ （ 与混 凝 土粘 结 性 能》９中提 【 ］
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第 ３ ６卷 第 ２ ７期
・
１８ ・ ５
２０ １０年 ９ 月
山 西 建 筑
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Ｖｌ． ６ Ｎｏ． ７ ０ ３ １ ２ Ｓ ｐ． ２ １ ｅ ００
文章编号 ：０ ９６ ２ ｛０ ０ ２ —１８０ １０ —８ ５２ １ ｝ ７０ ５ —２
４ ％以上 。我 国 目前 因 钢 材 锈 蚀 而 造 成 的损 失 也 在 逐 年 增 ￣ ［］ ０ Ｊ ２。 ｌ
３ Ｆ Ｐ的材料 性 能改善 Ｒ
到， 可以结合普 通 钢筋 弹 性模 量 高 、 性好 和 Ｆ Ｐ耐腐 蚀性 能 延 Ｒ 纤维 增 强 复合 材 料 （ ｉｅ ｅ ｆ ｃｄ Ｐ ｌ ｒＰａｔ ， 称 强 、 Ｆｂ ｒＲ ｉ ｏ ｅ ｏ ｍｅ／ ｌ ｉ 简 ｎｒ ｙ ｓｃ 极限强度高 的优点 ， 由吴智深 、 刚等人提出并工业化生产 且 吴 Ｆ Ｐ 筋是一种新 型 的高性 能复 合材料 ， Ｒ ） 与普通 钢筋 相 比具 有抗 制作 了以钢 筋为内芯 ， 外包纵 向连续纤维 （ 具有稳定 二次刚度 ） 的 腐蚀 、 抗疲劳 、 度高 、 强 重量轻 、 非电磁性等优 点［５， ３ 研究表 明 ， － Ｊ 用 钢一 连续纤 维复合筋 （ ｔｅＦｂｒＣ ｍｐｓ ｅＢ ｒ简称 ＳＸＢ ［ ３ Ｓｅｌ ｉｅ ｏ ｏｉ ａ， ｔ Ｆ３）１ ， ０
《FRP加固RC框架结构的抗震韧性评价研究》
《FRP加固RC框架结构的抗震韧性评价研究》一、引言随着地震灾害的频繁发生，建筑结构的抗震性能越来越受到人们的关注。
钢筋混凝土（RC）框架结构因其良好的延性、承载力和施工方便性，被广泛应用于各类建筑中。
然而，RC框架结构在地震作用下的损伤和破坏仍然是一个需要重视的问题。
为了提高RC框架结构的抗震性能，采用纤维增强复合材料（FRP）进行加固已成为一种有效的技术手段。
本文旨在通过对FRP加固RC框架结构的抗震韧性进行评价研究，为提高建筑结构的抗震性能提供理论依据和实践指导。
二、文献综述近年来，国内外学者对FRP加固RC框架结构的抗震性能进行了大量研究。
研究表明，FRP材料具有高强度、轻质、耐腐蚀等优点，能够有效提高RC框架结构的承载力和延性。
在地震作用下，FRP加固的RC框架结构能够更好地抵抗地震力的作用，减少结构损伤和破坏。
此外，FRP加固还能够提高结构的耐久性和使用寿命，降低维修成本。
三、研究方法本研究采用理论分析、数值模拟和试验研究相结合的方法，对FRP加固RC框架结构的抗震韧性进行评价。
首先，通过查阅相关文献，了解FRP加固RC框架结构的基本原理和现有研究成果。
其次，利用有限元软件建立RC框架结构的数值模型，分析其在地震作用下的动力响应和破坏过程。
最后，通过试验研究，验证数值模拟结果的准确性，并进一步评价FRP加固对RC框架结构抗震韧性的影响。
四、实验设计与实施1. 试件设计与制作：选取一定尺寸的RC框架结构试件，按照一定比例制作配筋和混凝土，并预留出用于FRP加固的粘贴面。
2. FRP加固施工：采用适当的FRP材料和粘贴工艺，对RC 框架结构进行加固处理。
3. 地震模拟试验：利用地震模拟振动台，对加固前后的RC 框架结构进行地震模拟试验，记录试件的动力响应和破坏过程。
4. 数据处理与分析：对试验数据进行分析处理，评价FRP加固对RC框架结构抗震韧性的影响。
五、结果与讨论1. 数值模拟结果：通过有限元软件建立的RC框架结构数值模型，能够较好地模拟地震作用下的动力响应和破坏过程。
嵌入FRP材料加固法研究综述
嵌入FRP材料加固法研究综述摘要：嵌入纤维增强聚合物（FRP）材料加固法是一种广泛应用于结构加固领域的有效技术。
本文综述了嵌入式加固法试验研究。
研究表明：该方法通过将FRP材料与混凝土结构紧密结合，提高了结构本身的承载能力。
然而，也存在着一些挑战，如胶层与混凝土界面粘结问题以及长期性能的保持等，需要进一步研究和改进。
关键词：嵌入式；FRP；结构；界面粘结；研究综述引言FRP加固技术内嵌(Near-surface Mounted，简称NSM)FRP加固法是将FRP材料，通过填充胶结材料（树脂和水泥砂浆）嵌入结构内部，可显著提升结构抗弯强度、刚度和耐久性，还可以避免冲击、火灾等意外荷载的损害[1]。
因此，NSM-FRP加固法引起了国内外学者广泛关注，开展了嵌入式加固法的试验研究。
Lorenzis等[2]对8根全尺寸梁进行了试验。
FRP筋表面形式是影响粘结性能主要因素，喷砂FRP筋加固构件粘结性能较高，而带肋FRP筋加固构件粘结性能较低。
Lorenzis等[3]研究粘结剂类型（水泥砂浆、环氧树脂）NSM-FRP筋加固混凝土粘结性能的影响。
研究发现：由于使用了较低的水灰比（0.26）混合水泥砂浆，并且在砂浆硬化期间开槽周围的混凝土未充分湿润，导致水泥砂浆粘结剂与环氧树脂粘结剂的粘结强度相差70%。
李荣等[4]通过内嵌CFRP板加固混凝土试块的单剪试验，研究了粘结长度对界面粘结性能的影响。
研究发现：试件粘结应力随着粘结长度的增加而逐渐减小。
李蓓等[5]通过内嵌CFRP加固混凝土界面粘结性能拉拔试验，探究了三种粘结剂（水泥砂浆、环氧树脂、环氧砂浆）对内嵌CFRP加固混凝土界面粘结性能的影响。
研究发现：环氧树脂表现出优异的粘结强度，其次是环氧砂浆，而水泥砂浆的粘结强度最低。
Novidis等[6]研究了不同粘结长度和开槽尺寸对NSM-FRP筋加固混凝土界面粘结性能的影响，FRP筋的粘结长度是影响粘结性能的主要因素。
FRP加固金属结构研究综述
FRP加固金属结构研究综述王奔;郭小农;蒋首超;罗永峰;郭晓燕【摘要】Method using FRP to strenghten metal structures is becoming more and more popular in civil engineering fields. Based on researches carried in China and overseas on the metal structures strengthened with FRP, the adhesion mechanism between metal and FRP, bearing capacity, stability, fatigue property and hys-teretic behavior of metal members strengthened with FRP subjected to axial tensile force, axial compressive force, bending moment are analyzed and summarized. Besides, some important issues being needed further study are proposed.%FRP加固金属结构技术是近年来在工程领域中使用越来越广泛的一种加固方法.在国内外对FRP 加固金属结构研究的基础上,归纳和总结了FRP与金属材料的粘贴机理,FRP加固金属受拉构件、受压构件、受弯构件及压弯构件的承载力、稳定性、疲劳性能和滞回性能的研究现状,指出了FRP加固金属结构进一步研究的重点,为后续研究提供参考.【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2012(028)005【总页数】8页(P183-190)【关键词】FRP加固金属结构;粘结机理;承载力;疲劳性能;滞回性能【作者】王奔;郭小农;蒋首超;罗永峰;郭晓燕【作者单位】同济大学建筑工程系,上海200092;同济大学建筑工程系,上海200092;同济大学建筑工程系,上海200092;同济大学建筑工程系,上海200092;同济大学建筑工程系,上海200092【正文语种】中文1 引言纤维增强复合材料(FRP)与金属材料在性能上的互补性以及施工工艺的优越性，使得FRP加固金属结构技术在结构工程领域得到飞速发展。
CFRP-钢管RPC的研究现状及进展
CFRP-钢管RPC的研究现状及进展摘要：介绍了碳纤维增强复合材料钢管活性粉末混凝土的国内外的研究现状，阐述了CFRP钢管活性粉末混凝土的承载能力、塑性和抗震性能、经济效果，探讨了CFRP钢管活性粉末混凝土在长期荷载作用下、高温环境、整体建筑结构、地震作用下应当注意的问题，为该新型结构的科研发展方向提供了参考意见。
关键词：CFRP；钢管；活性粉末混凝土；研究进展概述随着社会的不断发展，钢管混凝土结构已逐渐成为工程中常用的建筑结构[1]。
因此，钢管混凝土的修复加固也成为日趋重要的研究方向。
碳纤维增强复合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer，简称CFRP）具有轻质、抗拉强度高、耐久性好等优点，所以在土木工程领域中得到了广泛的应用，被应用于一般的民用建筑结构及桥梁、等建筑结构中。
CFRP钢管活性粉末混凝土是以CFRP为外壁，内壁为钢材并向内浇筑活性粉末混凝土（Reactive Powder Concrete，简称RPC）的复合结构。
CFRP钢管活性粉末混凝土既能发挥钢管混凝土和CFRP各自的优良性能，又能体现它们之间协同工作的特点。
因此将CFRP钢管混凝土结构的应用对土木工程和社会的建设发展具有重大的意义。
1 CFRP钢管RPC的性能CFRP钢管RPC集聚了钢管、RPC和CFRP三种材料的优异性能。
外壁缠绕的CFRP约束了内部的钢管RPC，提升了核心混凝土的承压能力，同时钢管RPC使得碳纤维抗拉强度较高的特点得到了充分发挥。
CFRP钢管RPC的性能如下：1.1 承载能力高核心混凝土RPC的存在可以避免薄壁钢管过早的发生局部屈曲，钢管对核心RPC起到了较强的约束作用，从而大幅度的提高其抗压强度。
当钢管受到核心混凝土的径向力发生径向变形时，CFRP可以通过对钢管的环向的紧箍作用来抑制钢管的径向变形，最终达到增大核心混凝土轴压承载力的目的，大大提高了核心混凝土的承载力。
1.2 塑性和抗震性能好钢管混凝土本身具有塑性和韧性好的优点，但是混凝土为脆性材料，对于RPC这样的高强度混凝土更是如此。
FRP加固混凝土结构研究进展
FRP加固混凝土结构研究进展
朱永帅
【期刊名称】《科技与创新》
【年(卷),期】2024()10
【摘要】FRP(Fiber Reinforced Polymer,纤维增强复合材料)加固混凝土结构的方法和技术对于混凝土结构的修复、改造非常重要。
通过综述近年来FRP在混凝土结构加固中的研究应用进展,总结了FRP加固混凝土梁、柱、梁柱节点等构件的承载能力、破坏机制、耐久性等相关的研究成果,包括GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastics,玻璃纤维复合材料)、CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer,碳纤维增强复合材料)和BFRP(Basalt Fiber Reinforced Polymer,玄武岩纤维复合材料)加固钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)梁效果的差异性、干湿循环与持续荷载耦合作用下的CFRP加固高强混凝土梁的耐久性、喷涂FRP加固混凝土柱等。
在此基础上,对试验疑难点进行了归纳。
【总页数】7页(P19-25)
【作者】朱永帅
【作者单位】中核龙安有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU375;TU746.3
【相关文献】
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FRP加固局部损伤偏心受压钢压杆的弹塑性失稳分析
FRP加固局部损伤偏心受压钢压杆的弹塑性失稳分析李斌;李传习;罗华;王玮玮【摘要】Based on Je(z)ek method ,the analytical expressions of calculating the ultimate load of buckling of eccentric compression steel members with local damage strengthened by fiber reinforced plastic (FRP) considering the initial bending and initial eccentricity are derived .T he correctness and reliabili-ty of the analytical formulas is verified using the finite element software .The main factors affecting e-lastic-plastic capability of steel compression members such as the length ,thickness and width of FRP , initial bending and initial eccentricity are discussed .T he reasonable reinforcement suggestions and the influence law of the parameters are obtained .The results show that FRP reinforcement has the feasi-bility and superiority in resuming and improving the elastic-plastic stability of steel compression mem-bers with local damage considering initial defects .%文章考虑初弯曲和初偏心2种几何缺陷的影响,基于Je碧ek法推导纤维增强复合材料(fiber reinforced plastic,FRP)加固局部损伤偏心受压钢压杆绕强轴弹塑性失稳时极限荷载的计算公式.利用有限元软件验证了该解析公式的正确性与可靠性,并对影响局部损伤钢压杆弹塑性极限荷载的有关参数,例如FRP加固长度、厚度、宽度以及初弯曲和初偏心等初始几何缺陷进行分析,得到了FRP合理加固建议以及各参数的影响规律.结果表明,FRP在加固、恢复甚至提高含初始缺陷的局部损伤钢压杆弹塑性稳定性方面具有良好的可加固性和优越性.【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(040)012【总页数】6页(P1649-1654)【关键词】纤维增强复合材料(FRP);局部损伤;偏心受压钢压杆;弹塑性稳定【作者】李斌;李传习;罗华;王玮玮【作者单位】湖南理工学院土木建筑工程学院,湖南岳阳 414000;长沙理工大学土木与建筑学院,湖南长沙 410076;湖南理工学院土木建筑工程学院,湖南岳阳414000;湖南理工学院土木建筑工程学院,湖南岳阳 414000【正文语种】中文【中图分类】TU391近年来,纤维增强复合材料(fiber reinforced plastic,FRP)因其轻质高强、施工方便快捷、耐腐蚀性好等优点,被广泛应用于钢结构加固和修复工程中[1]。
《FRP加固RC框架结构的抗震韧性评价研究》范文
《FRP加固RC框架结构的抗震韧性评价研究》篇一一、引言近年来，地震灾害频繁发生，给人类带来了巨大的经济损失和生命威胁。
为了提高建筑结构的抗震能力，国内外学者们开展了大量的研究。
钢筋混凝土（RC）框架结构作为一种常见的建筑结构形式，其抗震性能的改善显得尤为重要。
纤维增强复合材料（FRP）作为一种新型的加固材料，具有轻质、高强、耐腐蚀等优点，被广泛应用于RC结构的加固中。
本文旨在研究FRP加固RC框架结构的抗震韧性评价，以提高其抗震性能。
二、文献综述在过去的研究中，许多学者对FRP加固RC框架结构的抗震性能进行了探讨。
他们通过实验和数值模拟等方法，研究了FRP 材料的加固效果、加固方法、加固后的力学性能等方面。
研究结果表明，FRP加固可以显著提高RC框架结构的抗震性能，包括承载力、延性、耗能能力等。
然而，目前关于FRP加固RC框架结构的抗震韧性评价研究尚不够完善，需要进一步深入研究。
三、研究内容本研究采用实验和数值模拟相结合的方法，对FRP加固RC 框架结构的抗震韧性进行评价。
具体研究内容如下：1. 实验设计实验选取了若干个RC框架结构，分别进行FRP加固和未加固处理。
通过模拟地震作用，观察结构的破坏形态、承载力、延性、耗能能力等指标，评估其抗震性能。
2. 数值模拟利用有限元软件，建立RC框架结构的数值模型，模拟FRP 加固前后的力学性能。
通过改变模型的参数，如材料性能、结构尺寸等，分析FRP加固对结构抗震性能的影响。
3. 结果分析通过对实验和数值模拟结果的分析，得出以下结论：（1）FRP加固可以显著提高RC框架结构的承载力和延性，改善结构的破坏形态。
（2）FRP加固能够提高结构的耗能能力，增强结构的抗震韧性。
（3）不同类型和厚度的FRP材料对结构的加固效果有所不同，需要根据实际情况选择合适的材料和加固方法。
四、讨论与展望本研究表明，FRP加固可以有效提高RC框架结构的抗震韧性。
然而，仍需进一步探讨以下问题：1. FRP加固后的长期性能和耐久性。
预应力CFRP加固钢梁抗弯性能的研究进展
预应力CFRP 加固钢梁抗弯性能的研究进展Research Progress on Flexural Behavior of Steel Beams Strengthened withPrestressed CFRP王志成，张秀林，刘宛钦，谢文剑(河海大学土木与交通学院，南京210098)WANG Zhi -cheng , ZHANG Xiu -lin , LIU Wan -qin , XIE Wen-jian(College of C ivil and Transportation Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China)【主商要】钢结构作为一种具有众多优势的建筑材料，被广泛应用于工程建设中，在使用过程中不可避免地需要进行加固。
现阶段，对钢结构加固的方式有很多，各自有着不同的优缺点，但主要还是用于提高钢结构在使用过程中的抗弯性能。
同时，在传统加固方式 的基础上，发展出了预应力CFR P 板加固钢结构的方式，通过比较不同预应力CFR P 板加固方式，总结发现,预应力CFRP 板在提高 钢梁抗弯性能方面有着显著优势。
[Abstract 】 As a kind of b uilding material with many advantages, steel structure is widely used in engineering construction, and reinforcementis inevitable in the use process. At present, there are many ways to strengthen the steel structure, each has different advantages and disadvantages, but mainly used to improve the bending performance of steel structure in the use process. At the same time, on the basis of the traditional strengthening methods, the prestressed CFRP plate is developed to strengthen the steel structure. By comparing different strengthening methods of prestressed CFRP plates, it is concluded that prestressed CFRP plates have significant advantages in improving the flexural performance of steel beams.【关键词】预应力；CFRP;加固；抗弯性能【Keywords 】prestressed; CFRP; reinforcement; bending performance【中图分类号】TU 394【文献标志码】A 【文章编号】1007-9467(2020) 12-0016-03【DOI 】10.13616/j .cnki .gcjsysj .2020.12.006工程建设与设计Conslruclion& Design For P roject1引言碳纤维增强复合材料（Carbon Fiber Reinforced Plastic ,CFRP )是一种新型材料，同时拥有质量轻、强度高、耐腐蚀和耐疲劳的优点。
CFRP加固钢筋混凝土梁的研究现状
１ 概述
ＣＲ Ｆ Ｐ布加固钢筋混凝土梁 最常见 的方法 是将 Ｃ Ｒ Ｆ Ｐ布粘贴 在钢筋混凝 土梁 的受拉一侧 ， 为外贴法 。外 贴法 的主要工 作原 称 理是通过胶 结材料将 Ｃ Ｒ Ｆ Ｐ布与混凝 土粘结成为一个整体共 同承
受荷载 的作用 ， 高结构 的承载 能力。外贴 Ｃ Ｒ 以提 Ｆ Ｐ方法可 有效 提高梁 的极 限承 载力 和刚度。但外贴 Ｃ Ｒ Ｆ Ｐ法 加固后易发生剥离 破坏 ， 尤其在进行多层粘贴 时 ， 破坏形态 属于脆性 破坏 ， 降低 了加 固效果 Ｊ ｏ
ｐ ｏ ｏ ｅ ｒ ｖｄ ｅｅ ｅ ｃ ｒ ｔｅ ｓ ｂ ｅ ｕ ｎ ｔ ｄ ｅ ｎ ｐ ｌ ａｉｎ ｒ ｐ ｓ ｄ ｔ ｐ ｏ ｉ ｅ ａ ｒｆ ｒ ｎ ｅ ｆ ｕ ｓ ｑ ｅ ｔｓ ｉｓａ ｄ ａ ｐ ｉ ｔ ． ｏ ｏ ｈ ｕ ｃ ｏ
Ｋｅ ｒ ｓ：ｃ ｎ ｒ ｔ－ ｌ ｄ ｓｅ ｌｔ ｂ ｙ ｗｏ ｄ ｏ ｃ ｅｅ ｆ ｅ ｔｅ ｕ ｅ。ｒｉ ｆ ｒｅ ｎ ，ｓ ｏｔｃ ｌ ｍｎ，Ｆ ｉ ｅｎ ｏ ｃ ｍｅ ｔ ｈ ｒ ｏｕ ＥＭ
表面嵌 固法 （ Ｓ Ｆ Ｐ 是最 近 发展 的一 种 Ｆ Ｐ加 固方法 。 Ｎ Ｍ－Ｒ ） Ｒ 即在混凝土表 面 开槽 嵌入 树脂 后 ， 粘贴 Ｆ Ｐ片 材进 行 加 固。但 Ｒ Ｎ Ｍ—Ｒ Ｓ Ｆ Ｐ方法需 要复杂 的表 面处 理 ， 为放 置和 粘贴 Ｆ Ｐ需准 备 Ｒ 合适的槽 。此方法 的缺点是在施 工过程 中 ， 片开槽很可 能切 Ｊ 锯
图 １ 锚固件
断构件钢筋 ， 因此在 开槽技 术得 不到 改进 的情况 下 ， 面嵌 贴 法 表
无法得到广泛应用 。
采用机械连接加 固方 式 ， 用一种特殊 的“ ” 枪 把钉子穿 过 Ｆ Ｐ Ｒ
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第31卷第1期 2018年3月
湖南理工学院学报(自然科学版）Joiimal of Hunan Institute of Science and Technology (Natural Sciences)
Vol.31 No.l
Mar. 2018
FRP加固钢压杆稳定性能研究进展
李斌，刘伶俐，曹国栋，邓青云(湖南理工学院南湖学院，湖南岳阳414006)
摘要：钢结构中存在大量的受压构件，一旦引起失稳破坏往往造成难以挽回的财产和生命损失.采用FRP加固修复 及增强钢压杆的稳定性具有良好的应用前景.文章从FRP加固钢压杆静力稳定性和动力稳定性两个方面总结了国内外学者 取得的最新成果，同时指出了己有研究存在的问题，可为FRP加固钢压杆的稳定性设计及进一步研究提供参考.
关键词：纤维增强复合材料；钢压杆；抗屈曲加固；局部损伤中图分类号:TU392 文献标识码:A 文章编号：1672-5298(2018)01-0064-05
Progress in Research on Stability of Steel Compression
Members Strengthened with FRP
LI Bin, LIU Lingli, CAO Guodong, DENG Qingyun(Nanhu College, Hunan Institute of Science and Technology, Yueyang 414006, China)Abstract: There are a large number of compression member in steel structure. If compression member buckling failure, it will cause irreparable loss of life and property. The application of FRP in strengthening, repairing and strengthening the stability of steel compression member has a good application prospect. The latest achievements obtained by scholars at home and abroad were summarized from two aspects of the static stability and dynamic stability of steel compression member strengthened with FRP. In addition, the problems that exist in the research were also pointed out. It will provide reference for design and further research on stability of steel compression members strengthened with FRP.Key words: fiber reinforced polymer; compression steel members; anti-buckling reinforce; local damage
钢结构是土木工程的主要结构形式之一，被认为是可以持续发展的绿色材料，在国民经济生产建设 的各个领域，如房屋建筑、地下建筑、桥梁、塔桅和海洋平台等都得到了广泛的应用.钢结构质地均勻、 轻质高强，符合理想变形固体的基本假设，具有良好的抗震性能、耐热性能、冷热加工性能、焊接性能、 水密性能和气密性能.但是，钢结构在实际工程应用中也暴露出在低温条件下发生脆性破坏的倾向明显、 在高温条件下耐火性能差、在反复荷载作用下疲劳问题突出、在腐蚀环境下耐腐蚀性差等问题[1].因此，在 疲劳、腐蚀等诱因下，很容易引起钢结构形成不同程度的损伤.随着我国钢结构建设规模逐年扩大和使用 时间的增长，局部损伤的钢压杆数量越来越多，损伤程度越来越严重，必须及时处治.如把仅仅出现局部 损伤的钢结构构件拆换，则经济代价太大，也没有必要.以焊接、螺栓连接、铆接等方法为代表的传统钢 结构抗屈曲加固修复方法在一定程度上可以改善原结构缺陷部位的受力状况，但是补上去的钢板与母材 之间由于存在空隙，致使两者不能构成整体联合工作，难以达到理想的加固修复效果，而且往往使得损伤 区域截面进一步削弱、材质进一步劣化、应力进一步集中等.在重要的、已建成的钢结构工程中，进行大 规模的焊接、螺栓连接或铆接加固修复一般予以限制.FRP材料(Fiber Reinforced Polymer，简称FRP)具有轻质高强、对结构
外观和自重影响小、易于施工、施工周期短、加固效果及耐久性较好等优 点[21].通过滚涂浸渍胶等粘结材料将FRP粘贴到钢结构待加固区域，可以 使钢结构和FRP粘结成整体，协调变形、共同工作，加固区域应力水平得
粘结材料\粘结材料母材
图1FRP加固钢结构示意图
收稿日期:2018-01-05基金项目：湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划项目(湘教通[2017]205号)；湖南省教育厅教改项目(湘教通[2017]482号)；中国建设教育协 会教育教学科研课题(2017056)
作者简介：李斌(1981-)，男，浙江绍兴人，博士，副教授.主要研究方向:FRP材料及钢结构加固设计第1期李斌，等:FRP加固钢压杆稳定性能研究进展65以降低、疲劳性能得以改善、使用寿命得以延长，在局部损伤钢压杆加固中具有良好的应用前景.1 FRP加固钢压杆静力稳定性研究
国内外学者对FRP加固修复及增强砌体结构[2]、'混凝土结构[1]、钢管混凝土结构[3]、木结构[4]、金属 结构[5]等进行了深人研究，并制订了相应的规范或设计指南[6].其中，FRP加固修复及增强钢结构是发展 最快的应用之一.研究成果和工程应用主要集中在FRP增强和加固钢结构的弯曲性能[7]、受压性能[8]、疲 劳性能[9]、粘结和耐久性能[1()，11]等方面，证明了该加固方法的有效性、可靠性及简便性.而迄今为止，针 对FRP加固钢压杆的抗屈曲研究相对较少[11~14].1.1弹性稳定性研究ShaatA[11’12树不同长细比的空心方管柱用FRP片材加固，发现长管和短管的承载力最大提高18%和23%.试验结果表明：采用沿纵向CFRP布加固时，破坏形式是CFRP布与钢结构之间剥离破坏；采用环向 CFRP布加固时，则不会发生CFRP布与钢结构之间的剥离和CFRP布断裂的现象.邓长根[13]假设复合截面轴向应变在截面上线性分布、碳纤维布仅承受拉应力、压杆失稳 极限状态下，在附加弯矩作用下截面的中和轴与形心轴重合.对 FRP加固钢压杆的弹性稳定性进行理论研究，得到了 H截面钢压杆 FRP全截面加固后稳定系数和临界荷载.冯鹏，钱鹏[14]等通过对18 根试件的轴压试验进行研究，提出并对比分析了“FRP空管外套”、“FRP管外套+砂浆填充”等多种防屈曲加固方式，并得到了如图2所 示三种破坏模式.指出这些方法能显著提高构件的抗屈曲能力，加 固试件的极限承载力最髙提升178%，延性指标最高提升778%.Bambach[8]等通过FRP加固方管钢压杆轴压试验，指出弹性屈 图2三种破坏模式曲应力提高到原来的4倍，得益于CFRP的约束作用延缓了钢压杆的局部屈曲.周乐[14]、王军伟[15]等对FRP
11 II 11 II 11 11
11 11 11 11
I
加固不同持载程度钢压杆进行试验研究，对FRP的应力应变滞后(与钢材相比)现象进行分析，并针对不同 持载程度、不同加固层数以及加固方式对稳定性能的影响等进行参数分析.Amr Shaat[16^试验研究了不 同长细比的细长钢柱经弹性模量为313GPa的FRP板加固后的性能.丁卉[17]采用有限元模拟计算与足尺试验相结合的研究方法，探究CFRP布加固轴心受力钢管杆件性能的影响因素及其规律，并提出修正后的 轴心受压钢构件稳定承载力计算公式.李俊杰[18]在同时考虑三重非线性的基础之上，应用ANSYS对CFRP 布粘贴加固圆钢管进行了建模，采用位移加载方式，结合N-R法，对经CFRP布环向粘贴加固后的轴心受 压钢管杆件进行了屈曲分析，得到了CFRP布纵向覆盖长度比、CFRP布厚度及其弹性模量对钢管杆件屈曲 承载力和抗弯刚度的影响规律.Gao X ¥[19]等试验研究了轴心受压圆管柱的加固后极限承载力.圆管试件 长为2400mm、外径88.9mm、内径80.9mm.包含1根不加固试件以及4根经CFRP粘贴补强的试件(纤维方向沿柱 长、分别采用2、4、6、8层进行加固).实验结果表明加固 效果明显，极限承载力与CFRP粘贴层数成正比.以上外贴FRP力口固试验和理论分析主要针对完好无 损的构件，对于实际工程中存在不同程度局部损伤的钢 压杆进行FRP加固的研究极少.彭福明[2()]等基于小挠度 理论结合能量方法，假定构件损伤区位于最危险的构件 中部且加固后的构件发生弯曲时仍符合平截面假定，对 如图3所示两端铰支跨中区域局部损伤的空心圆钢管 FRP加固前后的弹性稳定性进行了分析.⑷无损构件（b鄉伤加固前（c)损伤加固后
图3 FRP加固两端铰支跨中区域局部损伤的空心圆钢管