建筑工程钢筋混凝土柱CFRP加固机理是什么？ 混凝土,约束,钢筋

1、碳纤维CFRP质料 
　　碳纤维CFRP一般是直径为5μm～20μm的连续纤维，基材由树脂和固化剂组成，用树脂（内加固化剂）浸润碳纤维，待树脂固化后便形成了碳纤维增强塑料（简称CFRP）。其特性：密度小，为普通钢材的1/6；强度高，抗拉强度约为普通钢筋的4～6倍；抗腐化性能好，强度不受酸碱腐化介质的影响；非磁性，不影响电磁信号的散播；抗疲劳性能优良，疲劳寿命普遍高于钢材；温变系数和混凝土相当；弹性模量和钢材相近；极限延伸率1%. 
　　2、钢筋混凝土柱CFRP加固原理 
　　钢筋混凝土柱在蒙受轴向压力时，构件是由于受到极限值非常小的横向扩张引起的，如能在构件四周创造横向约束，以阻止受压构件的这种横向扩张，从而提高构件抗压承载力和变形能力。 
　　碳纤维CFRP加固钢筋混凝土柱就是在柱混凝土和CFRP增强带之间孕育产生约束作用，（它们之间的相互作用力称为界面约束应力）受横向界面约束应力的作用，塑性区的核心混凝土处于三向应力状态，与单向受力状态相比，混凝土的极限压应变和承载力会提高，在柱弯曲承载力没有明显下降的情况下，并不考虑失稳的影响，加固后钢筋混凝土柱具有较大的延性变形与耗能能力。 
　　3、钢筋混凝土柱在CFRP包裹作用下的应力漫衍情况 
　　3.1、由于CFRP对钢筋混凝土柱的横向约束后使CFRP形成轴向拉伸应力，而CFRP的抗弯能力极弱（一般不考虑），矩形柱在CFRP包裹约束下其最终极限轴向抗压强度相对圆柱而言大大降低，主要由于侧向约束应力不均匀。矩形柱边中央侧向约束弱，拐角处侧向应力集中约束较大，柱边只有在产生侧向塑性变形时CFRP对钢筋混凝土柱的横向约束应力才华极速增长。 
　　3.2、由于CFRP对钢筋混凝土柱的约束为界面约束，只有当混凝土向外横向扩张时（孕育产生塑性变形）CFRP方能对混凝土孕育产生约束应力，因此柱环向外包CFRP在蒙受荷载时体现出两阶段的受力过程：第一阶段，混凝土轴向压应力较小，横向变形较小，CFRP受力较小；第二阶段，随着荷载的增加，柱混凝土变形增大，CFRP环向应力显著增长，环向约束力迅速增加，直到当CFRP到达其极限拉伸应变时产生断裂。 
　　3.3、约束混凝土与无约束混凝土应力—应变关系