碳纤维布增强钢筋混凝土梁正截面抗裂性研究

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1、八匕月匕碳纤维布增强钢筋混凝土梁正截面抗裂性研究李趁趁‘高丹盈’赵军’(1大连理工大学土木水利学院大连116023;2郑州大学新型建材与结构研究中心郑州450002摘要:通过6根碳纤维布增强钢筋混凝土梁的试验研究，探讨了碳纤维布层数、纵筋配筋率对钢筋混凝土梁正截面抗裂性能的影响，建议了碳纤维布增强钢筋混凝土梁正截面抗裂塑性系数值和抗裂强度的计算方法。关键词:碳纤维布梁抗裂性能抗裂抵杭矩塑性影响系数THERESEARCHONCRACKRESISTANTPERFORMANCEOFREINFORCEDCONCR

2、ETEBEAMSTRENGTHENEDBYCARBONFIBERSHEETLiChenchen'GaoDanying2Zhaojun2(IDalianUniversityofTechnology116023;2ZhengzhouUniversity450002)Abstract:Sixreinforcedconcretebeamsstrengthenedbycarbonfibersheetwerestudiedexperimentally.Theeffectofcarbonfibersheetlayera

3、ndreinforcementratioonthecrackresistantperformanceofreinforcedconcretebeamswasdiscussed.Thevalueofplasticinfluencingfactorforcrackingresistantatnormalcrosssectionandthecalculationmethodofcrackingresistancemomentforreinforcedconcretebeamstrengthenedbycarbo

4、nfibersheetwereproposed.Keywords:carbonfibersheetbeamcrackresistantperformancecrackresistantmomentplasticinfluencingfactor纤维塑料布增强混凝土梁正截面开裂(或抗裂)弯矩是衡量其抗裂性能的重要指标。本文通过6根纤维塑料布增强混凝土梁的试验研究，分析碳纤维布层数、纵筋配筋率对纤维塑料布增强混凝土梁正截面开裂(或抗裂)弯矩的影响，探讨碳纤维布增强钢筋混凝土梁开裂(或抗裂)弯矩的计算方法，给出

5、相应的简化计算公式。1试验概况试验梁为矩形截面简支梁，截面尺寸均为bxh二100mmx200mm，跨度I二1800mm，净跨10=1600mm。试验参数为碳纤维布(carbonfibersheet,或碳纤维布)层数与纵筋配筋率。试验梁分为两组。第I组梁〔BFI系列)纵筋为2(}8，设计配筋率为0.59%。在剪跨段配置箍筋为,}6@100,箍筋率为0.57%，架立筋为2(}6，该系列研究碳纤维布层数变化对正截面受力性能的影响;第11组梁(BFII系列)纵筋分别为2中8.2(b10,3fi10，设计配筋率分别

6、为0.59%,0.92%.1.39%,箍筋与架立筋的配置同BFI系列，该系列研究不同纵筋配筋率下碳纤维布的增强效果。试验梁的混凝土设计强度等级为C30,I级钢筋。采用上海同硅纤维有限公司生产的CFC纤维布，密度1.8g/cm3，计算厚度0.1mm，极限抗拉强度2200MPa，弹性模量2.2X10'MPa，延伸率1.7%。在正截面增强时，碳纤维布的纤维方向与所受应力的方向是一致的。碳纤维布与混凝土之间的粘结剂采用华东理工大学华昌聚合物有限公司生产的碳纤维粘结剂。试验在200吨压力试验机上进行，采用两点对称加

7、载。试验结果见表to第一作者:李趁趁女1977年6月出生博士研究生工业建筑2004年增刊tit2开裂弯矩的主要影响因素2.1碳纤维布层数根据表1的试验数据，消除截面尺寸和混凝土强度影响后，在配筋率不变的情况下，碳纤维布层数对钢筋混凝土梁的开裂弯矩影响不大(见图la)，这是因为混凝土开裂时，碳纤维布中的应力还很小，对开裂弯矩的贡献较小，开裂弯矩主要取决于混凝土的抗拉强度。2.2配筋率根据表1的试验数据，消除截面尺寸和混凝土强度影响后，在碳纤维布层数一定的情况下，配筋率对开裂弯矩的影响没有明显规律(见图lb)

8、，同样是因为混凝土开裂时，钢筋中的应力还很小，对开裂弯矩的贡献较小。门︵匕n八一nLU勺I甘....八二C一Ild0飞曰J︶.N月止0d八﹄U干.令qien弓0LJ曰响0Onse﹄J、J1/一UO︵U.白;nOCI﹄国山UL芝I!B口系列八U，C﹄U1八U卜口五甘人八n︸1On0曰._一一』甘︸00.511.5(a)碳纤维布层数纵向钢筋配筋率(%)图1碳纤维布层数、配筋率对开裂弯矩的影响3开裂弯矩的计算方法碳纤维布增强钢筋混凝