預(yù)應(yīng)力纖維布軟粘結(jié)加固混凝土受彎構(gòu)件試驗(yàn)研究.pdf

1、近年來，纖維復(fù)合材料(FRP)作為一種新型的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固材料在我國逐漸興起。FRP具有重量輕、強(qiáng)度高、易于施工、適應(yīng)面廣、耐腐蝕性好等優(yōu)點(diǎn)，目前己經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在土木工程中，而預(yù)應(yīng)力更是為FRP加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用注入了新的活力。在我國對(duì)于預(yù)應(yīng)力FRP技術(shù)的研究應(yīng)用還很有限，有許多問題亟待解決。作者作為江蘇省高校自然科學(xué)基金項(xiàng)目——預(yù)應(yīng)力FRP加固混凝土受彎構(gòu)件試驗(yàn)及設(shè)計(jì)理論研究(04KJB560011)的參與人之一，

2、針對(duì)預(yù)應(yīng)力纖維布(FRP)加固鋼筋混凝土梁抗彎性能開展了以下一些研究工作： 1．進(jìn)行了碳纖維布和玻璃纖維布的材性研究。碳纖維布和玻璃纖維布均為理想的彈性材料，中低應(yīng)力狀態(tài)下碳纖維布的應(yīng)力松弛現(xiàn)象不明顯，而玻璃纖維布則有較為明顯的應(yīng)力松弛現(xiàn)象。 2．進(jìn)行了7根碳纖維布(CFRP)加固的鋼筋混凝土梁以及1根對(duì)比梁的試驗(yàn)研究。試驗(yàn)中考慮了有無預(yù)應(yīng)力、預(yù)應(yīng)力大小、有無端部錨固、粘結(jié)材料的性能等4個(gè)變化參數(shù)。采用無預(yù)應(yīng)力CFRP加

3、固后的鋼筋混凝土梁，屈服荷載、極限荷載均有顯著提高，但開裂荷載提高不明顯；施加預(yù)應(yīng)力后，構(gòu)件開裂荷載明顯提高。相同荷載下加固梁的撓度要小于對(duì)比梁，施加預(yù)應(yīng)力后更為顯著。梁端錨固不僅提高承載力，而且改善了梁的延性，延緩剝離破壞的發(fā)生。粘結(jié)材料的不同對(duì)加固梁的綜合性能有明顯影響，軟粘結(jié)材料有利于提高梁的延性。 3．編制了預(yù)應(yīng)力FRP加固的鋼筋混凝土梁全過程數(shù)值分析程序。通過改變纖維布的加固量，預(yù)應(yīng)力的大小等參數(shù)，對(duì)構(gòu)件開裂荷載，極限

4、荷載和變形性能進(jìn)行計(jì)算分析，并將計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比。得到以下結(jié)論：預(yù)應(yīng)力CFRP加固的鋼筋混凝土梁仍可適用平截面假定；施加預(yù)應(yīng)力后開裂荷載明顯提高，構(gòu)件剛度加大；加固梁的延性隨著纖維布用量和預(yù)應(yīng)力度的增加逐漸降低；纖維布的用量和預(yù)應(yīng)力的大小影響梁的破壞形態(tài)。 4．提出了預(yù)應(yīng)力條件下纖維布端部粘結(jié)剪應(yīng)力、剝離正應(yīng)力的計(jì)算方法。分析了各項(xiàng)參數(shù)對(duì)剝離應(yīng)力的影響。隨著粘結(jié)層的厚度的增加和剪切模量的下降、混凝土強(qiáng)度的增加、預(yù)應(yīng)力