FRP加固钢骨混凝土梁受弯承载力分析PPT课件

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1、FRP加固钢骨混凝土梁受弯承载力分析一、材料及构件介绍1、钢骨混凝土梁概念：钢骨混凝土梁是在钢筋混凝土内部放置型钢的组合梁。优点：比传统钢筋混凝土结构承载力大、刚度大、抗震性能好和耐久性耐火性好等截面形式：2、FRP概念：纤维增强复合塑料（FiberReinforcedPolymer）是由纤维材料与基体材料按一定的比例混合,经过特别的模具挤压、拉拔而形成的高性能型材料优点：高强、轻质、耐腐蚀、施工便捷等二、加固原因设计不当施工质量问题（水灰比过大、混凝土不密实）建筑使用要求或作用发生改变建筑物的老化火灾、地震、战

2、争等灾难性的影响三、加固后承载力分析1、基本假定：平截面假定，并不考虑钢骨和混凝土之间的相对滑移；不考虑混凝土抗拉强度混凝土极限应变取0.0033FRP与混凝土完全协调工作，即粘结界面之间无相对滑移。碳纤维布应力和应变关系3、破坏模式及受压区高度确定FRP布钢骨混凝土受弯构件的破坏模式主要有两种模式：(1)受压区混凝土未压坏，受拉钢筋、钢骨屈服，FRP布拉断；(2)受压区混凝土压坏，受拉钢筋、钢骨屈服；FRP布未拉断。受弯承载力计算通常根据中和轴在钢骨的截面位置分两种情形：①中和轴不经过钢骨，钢骨处于受拉区；②中

3、和轴经过钢骨腹板；第一种破坏模式，受压区混凝土未破坏、钢骨下翼缘屈服，FRP布拉断,受压区高度为：第二种破坏模式，受压区混凝土被压坏、破坏时钢骨下翼缘屈服，FRP布未拉断,受压区高度为：4、极限承载力计算4.1第一种破坏模式下的承载力计算第一种情形：中和轴在钢骨以上受压区混凝土压应力合力距中和轴的距离：与上式联立可求得如果小于，则属于这种情况第二种情形：中和轴在腹板间4.2第二种破坏模式第一种情况：钢骨在中和轴以下与上式联立可求得如果小于，则属于这种情况第二种情况：中和轴通过钢骨腹板梁截面尺寸250×500，混凝

4、土强度等级为C30，保护层厚度为35mm，型钢为Q235钢，梁的加固采用碳纤维布。(型钢尺寸为：142×400mm，翼缘厚度为：16.5mm，腹板厚度为：10.5mm。fc=15N/mm2;Ec=3.0×104N/mm2;fr=fr’=210N/mm2;Er=2.0×105N/mm2;fs=215N/mm2;Es=2.06×105N/mm2)，采用不同的混凝土强度或是FRP加固的层数不同，即梁所能承受的极限弯矩也不同，具体分析为：四、计算实例是采用一层CFRP布加固钢骨混凝土梁，其它参数不变的情况下，改变混凝土的

5、强度等级（C60、C55、C50、C45、C40、C35、C30），得到七个极限弯矩值，从图中可以看到第一个数据点（混凝土标号为C60）受压区高度不到100mm，最后一个数据点（混凝土标号为C30）受压区高度大于160mm。因此可以看到当混凝土标号降低时，受压区高度增加，梁的极限弯矩随受压区高度增大而缓慢减小。对比加固后与未加固的极限弯矩曲线，可以看出，加固提高值为两条曲线的竖向长度。在图中可以看出，混凝土标号改变时，提高值没有明显变化，即混凝土标号对加固承载力提高值影响不大。采用CFRP布加固钢骨混凝土梁，混凝

6、土标号采用C30，其它参数不变的情况下,改变CFRP布的层数（未加固、一层、二层、三层、四层、五层）,图中第一个数据点为没加固CFRP布情况下的梁的承载力，第二点数据点为FRP布加固一层的情况下的承载力，第三点数据点为CFRP布加固二层的情况下的承载力，依此类推，共计算了加固五层的情况，从图中可以看出，加固的梁较没加固的梁相比，其承载力提高是很明显的，而在加固一层后，其每加固一层，其承载力提高反而不明显。当加固四层与加固三层的比较，承载力基本没什么提高。可以得到FRP加固钢骨混凝土梁正截面承载力时，FRP布加固层

7、数不宜超过四层。谢谢！