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《碳纤维布抗弯加固钢筋混凝土梁的耐火性能试验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、第37卷第8期华南理工大学学报(自然科学版)JournalofSouthChinaUniversityofTechnologyVol.37No.82009年8月(NaturalScienceEdition)August2009文章编号:10002565X(2009)0820076207碳纤维布抗弯加固钢筋混凝土梁的耐火性能试验3吴波万志军(华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室,广州广东510640)摘要:通过一根未加固钢筋混凝土梁及5根碳纤维布抗弯加固钢筋混凝土梁的三面受火试验,探讨厚涂型防火涂料的厚度、荷载
2、比、碳纤维布加固量等因素对碳纤维布抗弯加固钢筋混凝土梁耐火性能的影响.结果表明:高温下该类构件的破坏形态大致可分为受弯破坏和弯剪破坏两类,常温下发生弯曲破坏的加固构件有可能在高温下出现破坏形态的转变;虽然加固构件所承受的荷载明显大于未加固构件,但由于防火涂料的保护,其耐火极限仍大于后者;碳纤维布加固量增加有可能导致加固构件的耐火极限延长,同时还可能涉及破坏形态的转变.通过科学合理地设置防火保护层,碳纤维布抗弯加固钢筋混凝土梁的耐火性能完全能够满足实际工程需要.关键词:碳纤维布;抗弯加固;钢筋混凝土梁;耐火极限中图
3、分类号:TU375文献标识码:A目前,碳纤维布加固技术在国内外加固工程中已得到了广泛的应用,有关碳纤维布(CFS)加固钢筋混凝土构件的研究已受到相关研究者的广泛关注,并取得了大量的研究成果[123].但研究成果大都是在常温下获得的,关于高温下碳纤维布加固钢筋混凝土构件力学性能的研究相对较少[425],国际上有关这方面的试验数据还十分有限.笔者前期研究结果表明[6],高温下碳纤维布加固用配套胶粘剂的力学性能较差,120℃时其剪切强度仅为常温时的20%左右,使高温下碳纤维布与构件表面之间的粘结性能急剧下降,最终导致加
4、固失效.为了改善现有碳纤维布加固钢筋混凝土构件的高温力学性能,在碳纤维布表面增设一定厚度的防火涂料不失为一种有益的选择.徐志胜等[7]曾采用碳纤维布对经高温后的钢筋混凝土梁进行加固研究,并就其中一根加固梁进行了二次受火试验,但是二次受火时达到的最高炉温只有320℃;徐福泉[8]曾对碳纤维布加固钢筋混凝土梁进行过耐火试验,但试件数量只有一个,试验数据有限.针对上述问题,文中通过一根未加固钢筋混凝土梁以及5根碳纤维布抗弯加固钢筋混凝土梁的三面受火试验,探讨了厚涂型防火涂料的厚度、荷载比、碳纤维布加固量等因素对碳纤维
5、布抗弯加固钢筋混凝土梁耐火性能的影响.1试验概况1.1试件材料混凝土采用硅质骨料混凝土;纵筋和箍筋分别采用HRB335螺纹钢筋和HPB235光圆钢筋.碳纤维布采用新日本石油株式会社生产的ST200碳纤维布,单层厚度为01111mm;配套胶粘剂采用TH2RESIN型胶粘剂.防火涂料采用广州市泰堡防火材料有限公司生产的TB厚涂型防火隔热涂料.试验前混凝土的实测立方体抗压强度为3419MPa,钢收稿日期:20082082153基金项目:国家“十一五”科技支撑计划子课题(2006BAJ03A03212);教育部科学技术研
6、究重点项目(108106);教育部博士学科点专项科研基金资助项目(20060561014);亚热带建筑科学国家重点实验室重点研究项目(2008ZA10)作者简介:吴波(19682),男,博士,研究员,主要从事结构抗灾研究.E2mail:bowu@scut.edu.cn第8期吴波等:碳纤维布抗弯加固钢筋混凝土梁的耐火性能试验77筋的实测常温力学性能见表1.碳纤维布厚度为01111mm,其抗拉强度和弹性模量分别为383919MPa和211×105MPa.表1钢筋的力学性能Table1Mechanicalpropert
7、iesofsteelbars力学性能截面极限抗弯承载力)不宜大于40%.试件设计过程中,5个加固试件的加固量均控制在40%以内.其中试件L2～L5采用一层碳纤维布加固,加固量为1912%;试件L6采用两层碳纤维布加固,加固量为3814%.碳纤维布粘贴于梁底,宽度和长度分别为250mm和4000mm.根据相关规定,碳纤维布两端及承受集中力处设置有U型箍.直径/mm面积/mm2屈服强度fy/MPa抗拉强度fu/MPa弹性模量Es/MPa6个试件一次性浇筑完成,自然养护50天后进850.3373.8494.
8、22.0×10514153.9368.6534.02.0×10525490.6349.9536.82.0×1051.2试件设计总共设计了6个钢筋混凝土梁式试件,其中试件L1未加固,其余5个(L2、L3、L4、L5和L6)为碳纤维布抗弯加固试件.6个试件的截面尺寸、配筋情况、混凝土强度等级完全相同.根据CECS146:2003《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》的规定,碳纤
