碳纤维布加固rc梁正截面强度计算理论

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1、碳纤维布加固RC梁正截面强度计算理论李英勇1王松根1王苏岩2(1山东省交通厅公路局，山东济南250002；2大连理工大学土木水利学院，辽宁大连116024)摘要：为建立与现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）相衔接的碳纤维布加固钢筋混凝土桥梁正截面强度计算理论，结合CFRP加固钢筋混凝土抗弯构件的研究成果，对加固后截面承载能力极限状态、界限破坏状态、界限加固量以及混凝土受压区界限高度系数进行了合理的界定，最后，针对原《公桥钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ023-85）、现行《公桥钢筋混凝土及预应力混

2、凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）与《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）的不同要求，提出了粘贴碳纤维布加固钢筋混凝土桥梁正截面强度计算公式。通过与室内试验数据比较，碳纤维布贡献计算值与试验值吻合良好，所提公式可用于实际桥梁粘贴碳纤维布的加固计算。关键词：碳纤维复合材料（CFRP）；桥梁；加固；受弯承载力DesignPhilosophyofReinforcedConcreteBeamswithexternallyBondedCFRPSheetsLiying-yong1WangSong-gen1WangSu-yan2（1High

3、wayBureauofShandongProvince，ShandongJinan250002China；2SchoolofCivilandhydraulicEngineering,DalianUniversityofTechnology，liaoningDalian116024China）Abstract：Themethodtodefinetheultimatelimitstateofcarryingcapacity,criticalfailure,criticalstrengthenedquantityandcriticalheightcoef

4、ficientofconcretecompressiveregionissuggested.DesignalgorithmsinCodeforDesignofHighwayReinforcedConcreteandprestressedBridgesandCulverts（JTJ023-85）and（JTGD62-2004）formataswellasCodeforDesignofConcreteStructures（GB50010-2002）formatareproposedtopredictthecapacityofavailablebeams

5、strengthenedinflexurewithCFRPsheets.Theeffectivenessofthedesignapproachisthenvalidatedbycomparingtheexperimentalresultswiththecalculatedflexuralcapacity.Resultsshowedthattheproposeddesignapproachisconservativeandacceptable.Keywords：Carbonfiberreinforcedpolymer（CFRP）；Bridge；str

6、engthening；Flexuralcapacity0前言粘贴碳纤维布加固混凝土结构技术是一项新型、简捷、有效的混凝土桥梁加固技术。该技术充分应用了碳纤维增强复合材料（CarbonFiberReinforcedPolymer，简称CFRP）所特有的高比强度、高比模量、耐腐蚀、抗疲劳、抗蠕变及热膨胀系数小等优点，为混凝土桥梁加固技术注入了新的活力。由于该新型桥梁加固技术在施工方面所具有的无可比拟的优势以及工程应用的日益广泛，我国已于2003年5月1日正式颁布了《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》。然而，纵观国内现有的工程加固实例，普遍存在着较为严重

7、的盲目粘贴现象，其主要原因是设计人员对常见纤维材料力学性能认识不足，以及目前没有可靠的碳纤维布加固桥梁设计理论，从而造成了不必要的材料浪费，大大增加了工程造价，严重限制了该技术在桥梁加固领域的推广应用。2001年6月至2003年1月，山东省交通厅公路局结合交通厅重点科研项目《碳纤维复合材料（CFRP）在桥梁加固中的应用研究》，进行了卓有成效的研究工作，研究的目的在于解决加收稿日期：基金项目：国家自然科学基金资助项目（50378011）作者简介：李松辉（1970.7），男，山东莱州人，工学博士，副教授，主要从事公路桥梁加固技术研究.固纤维材料种类的选

8、择、实用加固设计计算理论、粘贴加固的施工工艺，有力地解决了目前存在的盲目粘贴与桥梁加固计算理论相对滞后的矛盾，真正做到好钢