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《碳素纤维布加固混凝土梁的受弯承载力计算》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第$!卷第"期建筑结构%##!年"月碳素纤维布加固混凝土梁的受弯承载力计算李源!)张保印%)刘匀%)张兴虎%)王石生$)[提要]对’根普通钢筋混凝土梁和$根预应力混凝土梁进行了加固后的弯曲试验研究。试验结果表明,碳素纤维布可明显提高梁的正截面抗弯承载力。提出的加固后混凝土梁的正截面抗弯承载力计算公式,计算值与试验值吻合较好。[关键词]碳素纤维布混凝土梁加固受弯承载力()*+,-.-/.,0+.0,-/.,-*1.2-*-345.2+6,7)*857-,,-5*8),+-39:6/.5+/2--.((;<)5/6*-4,-.,)85.=-.2)35*.2-85-:3)8+5>5:-*15*--,
2、5*1?@2,--,-5*8),+-3+)*+,-.-7-6=/6*38)0,9,-/.,-//-3+)*+,-.-7-6=/26>-7--*.-/.-3)*7-*35*1/.,-*1.2?@2--A9-,5=-*.6:,-/0:.//2)4.26..2-(;<+6*5=9,)>-.2-7-*35*1/.,-*1.2)8.2-7-6=)7>5)0/:B?@2-+6:+0:6.5)*8),=0:6)87-*35*1/.,-*1.29,)9)/-3/2)4/1))361,--=-*.45.2-A9-,5=-*.6:36.6?!"#$%&’(:+6,7)*857-,,-5*8),+-39:6/.5+
3、/2--.;+)*+,-.-;7-6=;/.,-*1.2-*5*1;7-*35*1/.,-*1.2一、前言碳素纤维((;CD)布近年来在结构加固及改造工程中的应用日益受[!E$]到工程界重视。西安建筑科技大学工程结构研究所和西安铁路分局合作进行了碳素纤维布加固混凝土梁的弯曲试验研究。本文是试验研究的一部分,介绍了’根普通钢筋混凝土梁和$根预应力混凝土梁经加固后的受弯承载力试验研究。通过理论分析,提出了碳素纤维布加固梁的抗弯承载力计算公式。二、试验概况!F试件设计试验构件为普通钢筋混凝土和图!试件配筋图预应力混凝土梁两种类型的@形梁,普通钢筋混凝土梁’根,混凝土等级($#,截面内配置向平行。加固
4、图见图%。纵向主筋为&根!!’的%#G*<5!级螺纹钢筋,腹板和试验的材料力学指标见表!,碳素纤维布及粘贴翼缘的箍筋分别用!H及!’的"级钢筋。梁编号及剂由日本东燃公司提供。碳素纤维布没有屈服点,在意义如下:@#为不贴碳素纤维布,@#!为加恒载压裂达到极限抗拉强度之前,应力应变关系为线弹性。后贴一层碳素纤维布,@!为贴一层碳素纤维布,@%为%F试验加载方案及数据量测贴二层碳素纤维布。试件加载每级为&LM。在模型梁跨中的纵向钢筋预应力混凝土梁$根,为有粘结后张预应力混凝及箍筋上粘贴钢筋应变片。其中预应力混凝土梁钢筋土梁。混凝土为(’&,截面内配置的预应力筋为’根应变片贴在非预应力纵向钢筋上。应变
5、片型号为"!’钢绞线,箍筋同普通钢筋混凝土梁。钢绞线抗拉$==N&==,电阻值为!!OP#F%#,灵敏系数为%F!%!强度为!0I!H##GD6,张拉控制应力为"+)*I#F"!0,P#F%$Q,粘结剂为乙基纤维素胶。在模型梁跨中及梁编号及意义如下:J#为不贴碳素纤维布,J!为贴一!/’跨处的梁两侧的混凝土表面都贴有混凝土应变层碳素纤维布,J%为贴二层碳素纤维布。试件配筋图见图!。!)总后建筑工程研究所,西安,"!##$%;%)西安建筑科技大学,碳素纤维布采用K形粘贴,纤维方向与梁轴线方"!##&&;$)西安铁路分局,"!##。HH力混凝土梁的荷载?跨中挠度对比图见图0。破坏试验表明,经过
6、碳素纤维布加固后的梁的刚度及强度都有明显的提高,但同时梁的延性降低,表现为脆性破坏特征。主要结果如下。(%)纵向钢筋、箍筋应变普通混凝土梁由于设计图!试件加固图为适筋梁,因此在达到破坏荷片。应变片型号为"##$%&#,电阻值为%%’(载时,纵向受拉钢筋已屈服,而箍筋没有屈服。在同期&)!!,灵敏系数为!)%!*(&)%+,,粘结剂为乙基纤维荷载下,不包布的梁的钢筋应变大于包一层布和二层素胶。对于包一层及二层碳素纤维布的梁,在梁跨中布的梁。说明碳素纤维布参与了原构件的共同工作,及%/+跨处的梁两侧和底面的碳素纤维布表面都贴有分担了部分荷载。预应力混凝土梁由于钢绞线上没有应变片,位置同混凝土应
7、变片,型号同钢筋应变片。应贴应变片,但钢绞线下的纵向受拉非预应力钢筋在试变片的具体布置见图+,其中-代表应变片,括号内符件破坏时已屈服。对比同期荷载下,不包布梁的钢筋号代表梁另一侧相同位置的应变片。在梁的支座处,应变大于包一层布和二层布的梁。再次说明碳素纤维梁顶放置二只.#电子百分表测量支座下沉。由于布参与了原构件的共同工作,分担了部分荷载。梁底距地面距离太小,因此把"个位移计放在梁北侧的翼缘