纤维增强水泥砂浆加固的钢筋混凝土梁的剥离分析

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1、纤维增强水泥砂浆加固的钢筋混凝土梁的剥离分析LucianoOmbres意大利，阿卡瓦卡塔任德，卡拉布里亚大学，结构系摘要：本文主要涉及加固一层胶凝砂浆纤维的剥离的钢筋混凝土梁的增强系统的织物网格体系（简称Polypara-phenylene-benzo-bisthiazole）的分析，纤维是沿两个正交方向粘贴到混凝土表面是以水泥砂浆作为基础。一些PBO-FRCM对加固后的钢筋混凝土梁进行了不同的加强配置测试。实验结果认为发达国家分析出的剥离的加强混凝土结构的非线性数值模型进行预测比较。结果提供出的结果影响了PBO-FRCM配置

2、发生剥离失效的模式。关键词：剥离钢筋混凝土纤维增强水泥砂浆1．引言纤维增强的复合材料用于加强钢筋混凝土结构可提供优良的强度性能和耐久性性能。纤维增强聚合物（玻璃钢）系统是单向纤维复合钢板或嵌入到有机基质（一般环氧树脂），今天被广泛用于加强原有的钢筋混凝土结构中。虽然使用聚合物方块已被证明拥有优良的机械性能，但环氧树脂仍然存在一些缺点，例如低渗透，扩散性，与混凝土基材的兼容性，缺乏重阻力，易感受到紫外线的辐射和低可逆性等特点。为了避免这些问题，水泥基纤维复合材料和水泥的粘结剂组成的复合系统都可以使用。然而，这些缺点与水泥基增强系

3、统的使用有关。最相关的问题是纤维与水泥砂浆之间的粘结；由于其粒度砂浆无法穿透个别的复合纤维。可以使用增强纤维嵌入到水泥砂浆中或网格结构与网格的结合。基于不同的解决方案的设计，水泥混凝土结构加固系统提出了在这些纤维网钢筋混凝土结构(TRC)、纤维钢筋混凝土砂浆(TRM)、纤维混凝土(FRC),矿物复合材料(MBC)和增强型纤维胶凝砂浆(FRCM)。牵拉力节制体系是由粘结面的低、高强度混凝土结合而成[1]；把使用的纤维面料和聚合物的改性砂浆作为粘接剂[2]；牵拉力节制体纤维含有一个水泥方块一层复合材料板材[3]。而MBC是由纤维混

4、凝土表面网格粘结复合粘结剂和一个胶凝混凝土表面底漆组成[4]。系统由织物的FRCM网格与纤维(玻璃纤维或碳纤维制成)处理是沿正交方向两表面的混凝土粘结砂浆水泥[5]。命名a剪跨比PBO区′压缩钢钢筋面积强度钢钢筋面积b负荷点之间的距离横截面的宽度PBOFRCM层的宽度db钢筋直径混凝土的弹性模量PBO纤维的弹性模量f混凝土的抗压强度设计值f混凝土的抗压强度标准值f混凝土轴心抗压强度的平均值fPBOFRCM抗拉强度f混凝土的抗拉强度设计值剥离应变梁的高度l剥离长度l最佳粘结的长度lPBOFRCM层的长度弯曲剥离的时刻最大弯矩首先

5、开裂的荷载剥离负载破坏载荷PBO配筋率钢配筋率PBOFRCM-混凝土最大粘结应力最大的钢-混凝土粘结应力tPBOFRCM层厚度uPBOFRCM-混凝土滑对应的日最高气温uPBOFRCM-混凝土最大滑移u最大的钢-混凝土滑移钢筋混凝土结构的基础加固水泥复合材料的几项研究对象已经确定[6-8]。这些研究都证明了水泥复合材料增强系统基于钢筋混凝土结构和不同的荷载传递机理和水泥对FRP基础系统的有效性。近日，FRCM系统的改进了采用超高纤维，如聚联苯双噻(PBO)纤维。事实上,这种纤维的力学性能和高强度的高碳纤维相比具有很高的冲击吸收

6、能力，优于另外一种高蠕变、防火和与胶凝砂浆具有很高的化学兼容性。在调查中使用PBO织物做一个FRCM网格系统。主要的实验结果分析了最近在PBO-FRCM进行的钢筋混凝土梁[9、10]上得以证明：（1）FRCM加固后梁的弯曲破坏强度比FRP加固后的梁相比具有更好的延展性，因为与逐步减弱的大滑动基体界面的纤维/胶凝的复合作用相关；（2）脱粘机理是由混凝土模型界面控制；（3）失效模型是依靠大量的PBO纤维，观察到少量的PBO纤维是一个典型的弯曲破坏，增加的PBO纤维层的失效是由于中间层的破裂脱粘。脱粘的发生是结构最有趣的一个方面，而

7、这正是钢筋混凝土梁的力学性能。脱粘现象众所周知，因为很高程度上依靠荷载传递到混凝土/基体上的力学特性。早些时候，荷载的传递机理是不同于FRCM和FRP系统。在FRP系统中，事实上，在树脂和增强纤维之间的粘合是十分地强劲的，纤维/基体的分界面处的滑动是避免的。此外，树脂浸入混凝土的厚度是参与抵抗机制的。相反，在FRCM系统中的纤维/胶凝的分界面上滑动，也只有发生在荷载传递时。作为一种果，在FRCM的发展过程中，观察到钢筋混凝土梁的不同于FRP加固后的梁的强度。提供响应这个有趣的方面，本章中用PBO-FRCN加强剥离对混凝土梁分析

8、。分析进行了加固一些弯曲测试实验，梁的非线性模型和理论能够预测在剥离中的应力和应变。其目的是分析大量实验结果，考虑进行剥离分析先前的测试结果[10，11]和那些实验调查，本文所述进行的有六个梁，一个未加强的，五个加强程度不同的，PBO纤维长度。实验结果表明，分析剥离分析FRP