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《侧贴预应力cfrp板加固混凝土梁抗弯性能的试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、侧贴预应力CFRP板加固混凝土梁抗弯性能的试验研究第31卷,第5期2010年9月中国铁道科学CHINARAILWAYSCIENCEVo1.31No.5September,2010文章编号:1001—4632(2010)05—0028—07侧贴预应力CFRP板加固混凝土梁抗弯性能的试验研究邓朗妮,陈华,燕柳斌,张鹏,杨帆.,康侃(1.广西工学院土木建筑工程系,广西柳州545006;2.广西大学土木建筑工程学院,广西南宁530004;3.柳州欧维姆机械股份有限公司,广西柳州545005)摘要:采用自主研发的碳纤维增强(CFRP)片材锚具及张拉装置,对8根用CFRP板不同形式加固的
2、钢筋混凝土梁模型试件进行抗弯性能试验,研究预应力碳纤维板侧面加固对被加固钢筋混凝土梁的承载能力,使用阶段变形和裂缝的影响,以及被加固钢筋混凝土梁使用阶段碳纤维板的应力分布和延性.试验结果表明:侧贴预应力碳纤维板加固可明显提高受弯构件开裂荷载及屈服荷载,减小构件使用阶段的变形及裂缝;两端可靠锚固能防止剥离破坏,充分利用材料强度,还能同时改善构件的延性性能.关键词:钢筋混凝土梁;预应力碳纤维板;加固;侧贴;抗弯性能;试验研究中图分类号:U443.34:U445.72文献标识码:A近年来,粘贴碳纤维增强(CarbonFiberRe—inforcedPolymer,CFRP)片材加固
3、技术在结构修复工程中的应用日益广泛.但以往的研究与工程应用均表明:传统的外部粘贴CFRP加固技术无法充分发挥材料的高强性能,对于CFRP加固受弯结构,仅在钢筋屈服以后CFRP的强度才能有效地被利用.而对CFRP应用预应力技术便能较好地解决上述问题,同时还能改善构件使用阶段的受力性能,防止发生剥离破坏以及减小应变滞后现象等].对比2种常用的CFRP加固片材CFRP布和CFRP板,CFRP板具有质量性能稳定,施工便捷等特点.采用CFRP板加固钢筋混凝土梁时,通常的做法是将CFRP板粘贴在梁底面受拉区,起到体外配筋的作用;对于预应力CFRP板加固混凝土梁,已有的试验及理论研究成果也
4、仅限于梁底加固[2.].然而,在实际的加固工程中,当有一些管道,线路等紧挨着梁底面通过,或在梁下有墙体等障碍物时,难以实现在梁底面通长粘贴预应力CFRP板进行结构补强施工,在梁侧面受拉区部位粘贴预应力CFRP板理论上也能起到所需的加固作用.为此,本文设计了8根钢筋混凝土试验梁,运用自制的张拉及锚固设备,进行预应力CFRP板侧贴加固混凝土梁的抗弯试验,研究在混凝土梁侧面粘贴预应力CFRP板加固构件的受力性能.1试验方案1.1试件设计共设计8根用于抗弯试验的钢筋混凝土梁试件.其截面尺寸为200mmX400mm,全长3800mm,净跨3600mm,受拉区配有220或212mm的HR
5、B335受拉钢筋,受压区配有210mm的架立筋,箍筋为8@100iTlrn,试件的具体尺寸及配筋如图1所示.试件的混凝土设计强度为C30.加固用CFRP板的宽度为50mm,厚度为1_2mm.8根梁中,未加固梁1根;侧贴非预应力CFRP板加固梁1根;底面粘贴预应力CFRP板加固梁2根,施加的预应力分别为20和4O.厂u(.厂u为CFRP板的极限抗拉强度,按照国标G/T21490--2008的建议取为2300MPa);其余4根为侧贴预应力CFRP板加固梁,这4根梁包括2收稿日期:2009—12—2O;修订日期:2010—05—14基金项目:国家自然科学基金资助项目(5076800
6、2);广西自然科学基金资助项目(2010GXNSFB013006);广西科学研究与技术开发项目(0992001—13);广西教育厅科研项目(2∞8O8MslO2)作者简介:邓朗妮(1977…),女,广西梧州人,副教授,博士.第5期侧贴预应力CFRP板加固混凝土梁抗弯性能的试验研究29种钢筋混凝土梁受拉钢筋的配筋率,2种CFRP板的张拉控制应力,2种预应力CFRP板的粘贴高度(指CFRP板顶面至粱底的距离).试验梁的编号及具体设计参数见表1.图1试件尺寸和配筋(单位:mrn)表1试验梁设计参数1.2主要材料的性能试件用混凝土的实测立方体抗压强度为35.5MPa,HRB335钢筋
7、的实际屈服强度为355MPa.CFRP板采用自行研制生产的OVM.CFP50—1.2型高强CFRP板,胶粘剂是某公司生产的TN-C3PCFRP板粘贴胶,其物理与力学性能见表2.表2CFRP板与粘结胶的物理与力学性能1.3试验测试内容测试内容:①CFRP板的预应力损失;②梁跨中挠度;③原梁受拉钢筋中的应变;④沿梁长度方向CFRP板的应变分布;⑤梁跨中区域,沿梁高度两侧的平均应变分布;⑥纯弯段受压区混凝土压应变;⑦裂缝开展,分布和发展情况;⑧加固梁的开裂荷载和极限承载力.1.4加载装置和加载制度加载如图1所
