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1、外贴高性能碳纤维(CFRP)布和薄钢板条的补强技术在钢筋混凝土的应用-->外贴高性能碳纤维(CFRP)布和薄钢板条的补强技术在钢筋混凝土的应用摘 要:外贴高性能碳纤维(CFRP)布和薄钢板条的补强技术可有效地加固钢筋混凝土结构。论文代写基于对受集中荷载的外贴碳纤维布或钢条带的钢筋混凝土双向板的试验研究,并在Hillerborg高级条带法的基础上提出了计算外贴条带加固双向板承载力的塑性条带法,该法比Hillerborg高级条带法具有更高的计算精度,且仍偏于安全。 关键词:加固碳纤维钢筋混凝土双向板塑性Abstract:TheRCstructurescanbestrengt
2、henedeffectivelyusingexternalhighperformanceCFRPsheetorthinsteelplate.ThebehaviorofthestrengthenedtadeofCFRPorsteelandsubjectedtoacentralpatchloadethodemployedtopredicttheloadbearingcapacityofthetethod.parisonoftheultimateloadsoftheexperimentalplatedslabsusingthesetethodsrevealsthatthepla
3、sticstripmethodisofmorepreciseandstillonthesafeside.Keyan[1]曾于1995年用外贴碳纤维薄板对加固双向板的抗冲切承载力进行了试验研究。本文也曾于1998年完成了在钢筋混凝土双向板板底粘贴方形薄钢板进行加固的试验研究,并采用塑性铰线理论进行了分析计算[2]。论文代写本次研究工作主要是在对采用了更为实用的外贴CFRP或钢条带的方法加固钢筋混凝土双向板的试验研究基础上,着重研究适用于该类加固板的实用理论计算方法,以期为今后深入研究和编制国家规范提供试验依据并奠定理论基础。1 试验研究本试验研究共制作了3个钢筋混凝土双向板
4、试件,其尺寸均为1800mm×1800mm×70mm,混凝土强度等级为C25,板底和板四角500mm见方范围内双向配置受力钢筋6·5150,钢筋的屈服强度和极限抗拉强度分别为340MPa和431MPa,碳纤维布的极限抗拉强度为3550MPa,弹性模量为235GPa。每块板均为四边简支并在板中受一加荷面积为150mm×150mm的局部荷载作用。论文代写其中,试验板SB1用作对比板;对试验板SB2用厚0·111mm的十字形碳纤维布条带粘贴于板底进行加固,条带宽500mm;对试验板SB3改用厚1mm的井字形薄钢板条带粘贴于板底进行加固,钢板条带宽150mm,在同一方向两条带净间
5、距200mm,总宽度500mm。各试验板的加固方案如图1。从所测板内钢筋和板外粘贴的条带上的应变数据来看,随着外荷载的增加,板上主裂缝处钢筋应力值逐渐达到屈服。对于SB3,当荷载达到极限状态时,在钢板条带搭接区周边位置处的板内钢筋和板外钢板条均达到屈服,于是,加固板的塑性破坏机构也随之形成。此外,钢筋混凝土板经外贴板条加固后,其抗弯承载力比抗冲切承载力的提高更为显著,因此,试验板SB2和SB3的最终破坏形态呈现为冲切破坏,加载板下的混凝土被冲陷。板SB3中的钢筋最终应变值明显大于板SB2。这是因为板SB3粘贴了带有明显屈服点的钢板条;而板SB2的外贴板条用的是应力-应变关
6、系呈线性分布的碳纤维布,没有屈服点。然而,碳纤维布条带对加固板的整体抗弯刚度的贡献有限,致使此处的板内钢筋仍达到了屈服。另外,论文代写由于碳纤维布条带的极限拉应力很大,约为钢筋的10倍,所以板SB2的抗弯极限承载力很大,因而,冲切破坏的出现最终先于弯曲破坏。与试验板SB2、SB3相比,对比板SB1的承载力较低且呈弯曲破坏。各试验板的极限承载力(见表1)以无量纲值Pe/(8mp)表示,Pe为试验板的极限荷载,mp为板非贴板区单位宽度上的屈服弯矩,经计算,各试验板的mp=4·22kN·m/m。2 Hillerborg高级条带法Hillerborg的高级条带法是根据塑性理论,由
7、上限定理的下限解推导出来的。外贴条带加固钢筋混凝土双向板也可以采用Hillerborg的高级条带法进行设计。板上作用的局部荷载假定由两条平行于正交配筋方向(X向和Y向)的贴有CFRP或钢条带的矩形条带承担,如图2所示,双向外贴板加固条带如同暗扁梁一样参与工作,不考虑条带边界上分布弯矩与扭矩的作用。论文代写图2所示为一用外贴条带加固的典型方板,板中心局部荷载由X和Y两个方向的矩形条带承担,条带的宽度分别记为bsx和bsy,按照文献[3],均取a-2s。对于Y向加固条带(图2a),令其承受的荷载为αPu(α求出Mfyd后,便可依据
