【摘 要】
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实际工程中,诸多既存混凝土结构由于混凝土强度退化、环境作用耐久性下降、抗震设防标准提高、使用荷载改变等原因导致结构承载力和耐久性出现不同程度的降低,如何有效提升既存老旧混凝土结构的安全性和耐久性成为工程加固与改造领域关注的热点问题。近年来,FRP材料由于具有轻质高强、耐腐蚀、施工便捷等优点在结构加固与改造领域得到了较为广泛的应用,相比采用碳纤维片材,采用玄武岩纤维片材（Basalt Fiber R
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实际工程中,诸多既存混凝土结构由于混凝土强度退化、环境作用耐久性下降、抗震设防标准提高、使用荷载改变等原因导致结构承载力和耐久性出现不同程度的降低,如何有效提升既存老旧混凝土结构的安全性和耐久性成为工程加固与改造领域关注的热点问题。近年来,FRP材料由于具有轻质高强、耐腐蚀、施工便捷等优点在结构加固与改造领域得到了较为广泛的应用,相比采用碳纤维片材,采用玄武岩纤维片材（Basalt Fiber Reinforced Plastics,简称BFRP）进行结构或构件加固处理会具有更好的性价比,同时也可进一步提升BFRP片材在土建工程中的应用。利用FRP片材环向围束加固矩形混凝土柱,FRP沿其纤维方向弯折时会导致应力集中和纤维丝折断,进而影响加固效果。矩形混凝土柱加固前,首先对截面进行倒角处理是目前国内外相关加固规范和规程采用的普遍做法。倒角半径会影响纤维环向有效拉应变取值和FRP片材环向约束效果,考虑到BFRP相较于碳纤维片材在抗拉强度和延展性方面仍然存在较大差异,本文针对倒角半径对BFRP片材加固混凝土柱承载性能的影响开展了试验研究。主要完成了以下工作:（1）完成18个方形混凝土柱（14个BFRP约束混凝土柱和4个混凝土对比柱）轴压加载试验,研究倒角半径和BFRP层数对试件承载力和变形性能的影响规律。试验结果表明:随倒角半径和BFRP包裹层数的增加,试件的承载力和延性均有一定幅度的提高,BFRP层数对于构件承载力的提升效果优于倒角半径。（2）针对试件高度0.25H、0.5H和0.75H处BFRP环向应变分布进行测量并绘制环向应变分布图。分析结果表明:BFRP断裂应变基本都出现在0.5H处;环向应变增长主要发生在75%～100%的承载力区间内;随倒角半径增加,BFRP环向断裂应变随之增大;确定了BFRP环向有效拉应变取值计算方法。（3）验证了相关经典FRP约束混凝土强度计算模型的适用性,基于Al-Salloum模型和试验数据,提出了改进的约束混凝土强度计算模型并建立BFRP约束混凝土柱承载力计算公式,试验结果与计算结果吻合良好,可为BFRP进一步工程应用提供一定参考。
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