复合加固矩形木柱受压应力_应变模型

周长东，梁立灿，阿斯哈，张 泳，杨礼赣

(北京交通大学 土木建筑工程学院，北京 100044)

木柱是木结构古建筑中最基本的支承构件.由于木材的材性缺陷和环境因素的长期作用，导致木柱出现不同程度的损伤，迫切需要对其进行维修加固.

外包纤维(FRP)布可以有效提升木柱的承载力和延性.国内外学者基于试验研究结果，给出了纤维布约束木柱的强度计算模型和应力-应变模型[1-8].内嵌筋材、外包纤维布复合加固木柱效果应该更佳.朱雷等[9]通过轴心受压试验，证实了内嵌玄武岩纤维(AFRP)筋外包碳纤维(CFRP)布复合加固木柱具有优异的力学性能.但目前少有针对内嵌筋材外包纤维布复合加固木柱的应力-应变模型研究.

本文基于27根方木柱和9根矩形木柱的轴心受压试验结果，研究了不同参数对内嵌钢筋外包CFRP布复合加固木柱轴心受压性能的影响，提出了CFRP布约束矩形木柱的强度计算模型，推导出复合加固矩形木柱的承载力计算公式，给出了复合加固矩形木柱受压三折线应力-应变本构关系模型.

1 试验概况

进行轴心受压试验的方木柱(ST)试件尺寸为200mm×200mm×600mm，共27根，根据不同加固方案分成9组，每组3根；矩形木柱(RT)试件尺寸为150mm×200mm×600mm，共9根，根据不同加固方案分成3组，每组3根.各组试验结果均取3根试件的平均值.各组试件加固方案见表1，加固示意图见图1.

表1 试件加固方案

图1 试件加固示意图Fig.1 Schematic diagram of strengthening specimens(size:mm)

试验在600t电液伺服压力机上进行，采用连续均匀加载方式，加载速率为1.2mm/min；当试件荷载下降至极限荷载的70%以下时，停止加载.