碳芳纶混杂纤维布加固混凝土梁抗弯性能实验研究.doc

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1、碳/芳纶混杂纤维布加固混凝土梁抗弯性能实验研究*国家自然科学基金资助项目（10672060），广东工业大学青年基金（062039）通讯作者：郭永昌1974—，男，博士研究生，主要研究方向：桥梁力学E-mail:gycgdut@163.com郭永昌1，黄培彦2，李丽娟1，刘锋1（1.广东工业大学建设学院，广州，510006；2.华南理工大学交通学院，广州,510640）摘要：通过对9根钢筋混凝土梁的抗弯试验，分析了单层与双层、1.2m和1.6m粘贴长度的碳/芳纶纤维布对钢筋混凝土梁抗弯刚度、开裂荷载以及极限荷载的影响，试验与数值计算结

2、果表明碳/芳纶混杂纤维布双层加固不仅可以获得较高的极限荷载，而且有效的抑制了初始裂缝的出现，改善了加固梁的裂缝分布形态，主裂缝宽度明显减小。从纤维应变计算结果来看，混杂纤维布中CFS的高弹模和高强度的特点得到了比较充分的发挥。关键词：混杂纤维布；钢筋混凝土梁；试验研究；加固ExperimentalStudyonbendingCapacityofReinforcedConcreteBeamsStrengthenedwithCarbonFibreandAramidFibresheetGUOYong-chang1，HUANGPei-yan

3、2，LILi-juan1，LIUFeng1(1.FacultyofConstructionEngineering,GuangdongUniversityofTechnology,Guangzhou,510006；2.CollegeofTraffic&Communication,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou,510640)Abstract:Basedonexperimentalresearchonninereinforcedconcretebeamswhicharestrengt

4、henedwithsingleanddoublecarbonfibreandAramidfibrecomposites,Thebendingcapacityofdifferentbeamshasbeengot.Theeffectoffibresheettype(CFS/AFS),sheetlength(1.2m/1.6m)onbeamstiffness,thecrackingandfailureloadisanalyzed.Theresultsoftestandnumericalsimulationindicatethatnoton

5、lythecrackingandfailureloadsincreaseconsiderablybutalsocrackingtypesofhybridstrengthenedbeamsaremorereasonable,themaincrackingwidthissmallerthanthatofbeamsstrengthenedwithCFSonly.ThecalculatedstrainsinfibersheetshowthathighelasticmodulusandhighstrengthofCFSinhybridfibe

6、rsheethavebeenperfectlyutilized.Keywords:Reinforcedconcretebeams;Hybridfibresheets;Teststudy;Strengthening碳纤维布(CFS)由于其高抗拉强度及刚度重量比、轻质、耐腐、无磁、良好的抗疲劳性能和耐久性、在拉断前保持弹性以及施工方便等特点在工程加固中得到了广泛应用，但它也存在延伸率低，固化后发脆，易折断的缺点7[1-3]。芳纶纤维布（AFS）虽然弹性模量、抗拉强度约为碳纤维布的1/2，但其延伸率较高、破坏时呈现一定的塑性，且芳纶纤维与

7、树脂固化后抗折性能良好,在动载荷下，抗冲击能力强。当两种纤维混合使用时，高延伸率纤维（AFS）可承受由于低延伸率纤维（CFS）断裂而引起的额外荷载，平均断裂应变明显提高，延缓从微观至宏观的破坏过程，另一方面，低延伸率纤维在混杂复合材料中发挥的拉伸强度也高于其在单一复合材料中的拉伸强度[4-6]。近年来虽然碳纤维在加固混凝土结构的应用中取得了显著的进展[7-10]，但混杂加固研究较少，且仅局限于碳纤维与玻璃纤维混杂。本文采用碳纤维布和芳纶纤维布混杂加固钢筋混凝土梁，通过改变两种加固纤维的体积比，可使加固材料的弹性模量在一定范围内变化，

8、改善加固后构件的延性、抗折性及抗冲击性能。1试件的设计与制作1.1试验设计如图1所示，试验梁为矩形截面四点弯曲简支梁，，跨度，净跨，配筋率，配箍率，剪跨比。由于本次试验主要研究粘贴长度变化的纤维布加固梁抗弯性能，故纵向配筋率较小，但仍