嵌貼FRP板材加固鋼筋混凝土梁的試驗研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展，需要加固改造的混凝土結構日漸增多，對于結構的加固與維修已成為國內(nèi)外研究的熱點問題之一。由于纖維增強塑料(FiberReinforcedPolymer，簡稱FRP)具有高強、輕質、耐腐蝕和抗疲勞等優(yōu)點，被廣泛應用于土木工程結構的補強加固之中。近年來，人們提出了“表面嵌貼法”加固技術，即在需要加固的構件表面開槽，將FRP筋或板條填入其中，利用粘結劑使之與構件緊密結合，以達到提高構件抗彎或抗剪能力的目的。與目前普遍采用的“表面

2、粘貼FRP加固法”相比，“表層嵌貼FRP加固法”具有施工操作簡便、材料用量少、界面粘結承載力高、可避免磨損和撞擊等意外荷載作用等優(yōu)點。因此，混凝土表層嵌貼FRP加固技術有著廣闊的試驗研究和工程應用前景。目前，國內(nèi)對該技術的研究正處于起步階段，因此，作為一種極具發(fā)展前途的加固新技術，對其綜合性能的了解仍需開展大量的研究工作。 本文根據(jù)19個試件的單調(diào)加載靜力試驗，對碳纖維(CarbonFiberReinforcedPolymer，

3、簡稱CFRP)板條用于鋼筋混凝土梁嵌貼式抗彎及抗剪加固后的破壞模式、破壞機理、極限承載力、裂縫形態(tài)、撓度等分別進行了研究和分析。試驗結果表明： 1、嵌貼CFRP板條對混凝土構件進行抗彎及抗剪加固是一種行之有效的加固方法，對比未加固構件，抗彎加固構件承載力提高40％～80％不等，抗剪加固構件承載力大致提高37％～57％。承載力提高情況基本隨碳纖維板條加固率的增大而增長。 2、從本試驗承載力增強效果來看，C30的加固梁與C2

4、0的相比，承載力提高效果要好一些。對混凝土強度等級過低的構件，在切槽時邊緣混凝土容易掉落，影響CFRP板條與混凝土之間的粘結強度。 3、加固后梁的開裂荷載有所提高，抗裂性能得到明顯改善。嵌貼CFRP板條的加固方式能有效抑制裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，側面嵌貼兩條弓背式碳纖維板條的加固梁尤為明顯，裂縫穿過板條后變細甚至終止發(fā)展。最大裂縫寬度及長度明顯減小。 4、構件加固后剛度明顯提高，相同荷載作用下，加固梁的跨中撓度均小于未加固梁的

5、，且這種差異隨荷載的增加而加大。 5、根據(jù)試驗結果對嵌貼CFRP板條抗彎加固梁的正截面承載力計算公式及抗剪加固梁的斜截面承載力計算公式進行了推導，理論值與試驗值吻合較好。 在本次試驗中，有3組試件是對超載破壞后的鋼筋混凝土梁先用壓力灌漿法對裂縫進行修補、再通過嵌貼碳纖維板條的方法進行了加固。試驗研究表明：超載破壞的混凝土適筋梁在受壓區(qū)混凝土沒有破壞的情況下，可以通過加固的方法進行修復以提高承載力。原開裂位置基本沒有再次開