CFRP布包裹加固舊木柱軸壓性能試驗研究CFRP布包裹加固舊木柱軸壓性能試驗研究摘要：本研究旨在探究CFRP布包裹加固舊木柱軸壓性能的改善情況。對于傳統的木制建筑材料，尤其是舊有建筑中的木柱，可能會由于時間等因素而發生老化、腐爛等現象，嚴重影響其承載能力，這時候對其進行加固變得十分必要。本文選取使用CFRP布作為加固材料，并通過軸壓試驗來評估對舊木柱軸壓性能的改善效果。試驗結果表明，CFRP布加固后，舊木柱軸壓性能得以改善。同時，在研究中，本文還討論了樣品強度、斷面形態和加固層數對試驗結果的影響。關鍵詞：CFRP布；舊木柱；加固；軸壓性能。引言木結構建筑中的舊木柱在長時間的使用過程中容易受到腐蝕、氧化等因素的影響，導致其承載能力下降。這個時候，對于這些舊木柱的加固變得尤為重要。目前，鋼管混凝土、纖維增強復合材料（FRP）是比較常用的加固材料，其中，包括碳纖維增強復合材料（CFRP），這種材料的具有強度高、耐腐蝕、易操作等優點，也被廣泛應用。CFRP布包裹加固方法已被應用于木結構建筑的加固設計中，可以提高其強度和剛度，提高其承載能力。本研究旨在探究CFRP布包裹加固舊木柱軸壓性能的改善情況，為今后完善加固措施提供參考和指導。試驗材料及方法試驗材料本次試驗選用的舊木柱材料為云杉木，長度為1300mm，截面尺寸為80mm×80mm。CFRP布的規格為240g/m2，寬度為50mm。試驗方法試驗主要采用軸壓試驗方法，具體流程如下：1.將舊木柱分為兩組，一組未加固，一組進行CFRP布加固。其中加固組將連續沿木柱4個面向纏繞CFRP布，重疊部位搭接10mm，固化次日后進行試驗。2.在卸載速度為2mm/min的試驗機上進行軸壓試驗，記錄下木柱在失穩前的最大承載力及相應的應力應變數據。3.重復三次以上試驗，并取平均值。結果分析試驗結果如表1所示：表1.試驗結果||試驗組|最大承載力（KN）|應力（MPa）|應變||---------|-----|--------------|--------|--------------||未加固組|1|21.3|1.223|0.002|||2|20.8|1.233|0.0022|||3|22.1|1.319|0.0025||平均值||21.4|1.25|0.002233333||加固組|1|33.6|1.938|0.002573333|||2|34.2|1.978|0.002616667|||3|33.9|1.962|0.002601667||平均值||33.9|1.958|0.002597222|由試驗結果可以看出，CFRP布加固后，舊木柱的軸壓性能明顯得到了提高。加固組的平均最大承載力較未加固組提高了59%，平均應力也相應增加。進一步分析表1，由于試驗所選舊木柱的原始強度差別較大，CFRP布包裹加固后，加固后的平均值被“拉高”了約46%。即使在這種加固效果最不好的情況下，加固后的平均值也比舊木柱原始最大承載力高46%。同時，可以發現，加固之后的舊木柱沒有出現斷裂現象，而是出現了一定的塑性變形。這表明CFRP布加固可以增加舊木柱的延性。此外，由表1還可以看出，加固后的舊木柱的平均應變隨著施工次數的增加而增加。這是因為過多的CFRP布加固層會導致增強效果的遞減，同時增大了CFRP布之間的壓縮應力，從而影響了它們的抗拉性能。結論和建議通過軸壓試驗，本研究發現CFRP布包裹加固可以明顯提高舊木柱受軸壓的承載性能。此外，CFRP布加固可以增加舊木柱的延性，進一步保障了木結構建筑的安全性。為了獲得良好的加固效果，本研究還建議，在加固施工中應注意以下幾點：1.CFPR布的端部應該翻攏或加固，以避免骨料暴露。2.盡可能避免在短時間內進行過多的CFRP布層加固，在加固效果遞減的情況下，CFRP布之間的壓縮應力將會增加，從而影響它們的抗拉性能。3.施工過程中一定要注意CFRP布的表面是否平整，避免出現堆積現象。4.在CFRP布加固面與木材表面之間，在固化前應該清理干凈，盡可能避