預(yù)應(yīng)力碳纖維片材加固混凝土梁膠層粘結(jié)厚度的影響試驗研究.pdf

1、我國地域遼闊，國家對基礎(chǔ)建設(shè)投入不斷加大，服役橋梁數(shù)量的不斷增加，同時我國交通量不斷攀升、自然環(huán)境、結(jié)構(gòu)本身老化等因素導(dǎo)致在役橋梁承載能力難以滿足實際要求，對在役橋梁進(jìn)行加固已成為重要研究課題。采用新材料與新工藝對結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固是研究的主流，運用預(yù)應(yīng)力FRP加固既有結(jié)構(gòu)，不僅充分發(fā)揮FRP材料輕質(zhì)、高強、抗腐蝕等材料特性，而且能較好的提高被加固結(jié)構(gòu)的承載能力、改善被加固結(jié)構(gòu)的工作性能、對被加固結(jié)構(gòu)自重影響較小等優(yōu)點。而針對預(yù)應(yīng)力CFRP板

2、材加固混凝土梁在不同初始應(yīng)力條件下膠層粘結(jié)厚度對被加固結(jié)構(gòu)截面應(yīng)力、CFRP板材放張后界面應(yīng)變分布與CFRP板材界面應(yīng)力分布的影響的研究較少;在此背景下，本文通過采用9片預(yù)應(yīng)力CFRP板材加固混凝土梁，初始應(yīng)力為CFRP板材抗拉極限承載力的10％、20％與30％，膠層粘結(jié)厚度分別為2mm、4mm與6mm條件下，對以上問題進(jìn)行試驗研究，研究表明:
　　1.膠層粘結(jié)厚度對預(yù)應(yīng)力CFRP板材加固混凝土梁混凝土截面應(yīng)力影響較小，可采用混凝

3、土梁偏心受壓的計算方法對放張后混凝土梁跨中截面應(yīng)力分布情況進(jìn)行計算。
　　2.CFRP板材界面應(yīng)變分布沿板端逐漸增大，當(dāng)達(dá)到一定粘結(jié)長度時板材的應(yīng)變趨于穩(wěn)定且與初始應(yīng)變接近，通過對CFRP板材界面應(yīng)變數(shù)值擬合得到每片梁CFRP板材界面應(yīng)變的分布情況;提出臨界初始應(yīng)力的定義，初始應(yīng)力達(dá)到某一定值時板材界面應(yīng)變影響長度急劇增加，該定值為臨界初始應(yīng)力;不同膠層粘結(jié)厚度臨界初始應(yīng)力不同。
　　3.環(huán)形碳纖維布錨固梁端在錨固處形成界面

4、阻力使錨固處CFRP板材界面應(yīng)力小于臨近錨固處的界面應(yīng)力;環(huán)形端錨對臨近錨固處的CFRP板材界面應(yīng)力造成界面應(yīng)力滯后現(xiàn)象。
　　4.相同膠層粘結(jié)厚度CFRP板材界面粘結(jié)應(yīng)力-放張力間具有相同數(shù)值關(guān)系，通過對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值回歸得到不同膠層粘結(jié)厚度的CFRP板材界面粘結(jié)應(yīng)力-放張力計算式;該計算式分為非線性上升段與非線線下降段，不同膠層粘結(jié)厚度具有不同的最大CFRP板材界面粘結(jié)應(yīng)力;試驗表明膠層粘結(jié)厚度為4mm最為合適，采用外貼CF