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1、第30卷第8期人民黄河Vol.30,No.82008年8月YELLOWRIVERAug.,2008=水利水电工程>碳纤维布加固钢筋混凝土梁抗剪承载力试验1,2赵华玮(1.焦作大学土木建筑工程学院,河南焦作454003;2.华中科技大学土木工程与力学学院,湖北武汉430074)摘要:对粘贴碳纤维布U形箍加固钢筋混凝土梁的抗剪承载力进行了对比试验,结果表明:无论是直接加固还是压裂后加固,均可明显提高构件的抗剪承载力;加固前构件是否有初始损伤,对试验梁抗剪承载力无明显影响,可采用相同的公式计算抗剪承载力。关键词:碳纤维布
2、;加固;抗剪承载力中图分类号:TU375.1文献标识码:A文章编号:1000-1379(2008)08-0085-02碳纤维又称增强复合材料(CarbonFiberReinforcedPoly-不会发生纤维布剥离破坏,最大程度地发挥约束作用。但实际mer,简称CFRP),将其用于加固混凝土结构是近年来发展较快工程中梁板往往是浇筑在一起的,难以使CFRP沿全截面闭合[1]的一种新型补强加固技术,与传统加固方法相比,具有高强、缠绕,只能采用粘贴至板底的U形或梁两侧粘贴的方式。本试高效、施工简便、耐久性好等优点。我国已于
3、2003年5月颁布验加固措施采取在剪弯区内粘贴碳纤维布U形箍+横向压条2了5碳纤维片材加固混凝土结构技术规程6(以下简称5技术规的方式进行抗剪加固,U形箍采用名义面密度为300g/m的碳程6)。虽然众多学者针对碳纤维加固技术开展了大量研究工纤维布,U形箍宽100mm、净间距为100mm,粘贴高至梁顶面。作,但是对其破坏机理的研究还不充分。笔者对碳纤维布加固碳纤维U形箍应变片粘贴位置见图2,试验梁编号及加固情况钢筋混凝土梁的抗剪性能进行了对比试验,以期为碳纤维加固见表1。理论的进一步完善和在实际工程中的应用提供参考。
4、1试验方案[2]1.1试件设计与制作试验梁为简支梁受剪构件,横截面设计尺寸为200mm@400mm;设计配筋相同的梁共3根,梁长均为2600mm,净跨2400mm;混凝土强度等级为C30,保护层厚度均为25mm;梁图2碳纤维U形箍应变片粘贴位置底纵筋采用3根直径为25mm的HRB335钢筋,梁顶架立筋采表1试验梁编号及加固情况用2<8钢筋;双肢箍<6.5@200沿梁均匀布置;箍筋及架立筋试验梁编号加固前状态加固情况采用HPB235钢筋。试验梁配筋及钢筋应变片位置见图1。CFBS-1对照梁,不加固CFBS-2完好直接
5、外贴碳纤维布U形箍+压条CFBS-3加载至斜裂缝出现卸荷后,外贴碳纤维布U形箍+压条[4]1.3碳纤维布加固施工工艺(1)混凝土表面处理。清除被加固表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土,然后用混凝土角向磨光机将粘贴碳纤维布的梁底面打磨平整,除去表层浮浆、油污等杂质,直至完全露出新结构面。转角处进行导角处理并打磨成圆弧状,圆弧半图1试件尺寸、配筋及钢筋应变片位置径不小于20mm。用钢丝刷刷去表面的松散浮渣,用压缩空气梁两边支座各留出100mm;为防止混凝土被局部压碎,在支承点处预埋宽200mm、厚10mm的钢垫板
6、。收稿日期:2008-02-111.2试验梁加固情况基金项目:河南省教育厅自然科学研究计划项目(2006560003)。作者简介:赵华玮(1964)),女,河南焦作人,副教授,博士研究生,研究方向为有关文献表明,仅在梁两侧粘贴碳纤维条的加固效果不明混凝土材料及结构加固。[3]显。如果在抗剪加固时能做到闭合缠绕,形成有效锚固,就E-mai:lzlsh5968@163.com#86#人民黄河2008年除去表面的粉尘。正式粘贴碳纤维布之前,用脱脂棉蘸丙酮擦CFBS-2发生剪压破坏;试件CFBS-3纵筋屈服后,压区混凝拭表
7、面去脂,待其充分干燥后方可进行下一道工序。土应变急剧增加,最终因跨中压区混凝土压碎而发生正截面适(2)配制并涂刷底层树脂。先称量主剂,再加入固化剂并筋破坏。搅拌均匀。一次调和量以在可使用时间内用完为准。用批灰2.3试验结果与5技术规程6计算结果的比较刀将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面,在底层树脂表面指触干根据5技术规程6,采用碳纤维片材对钢筋混凝土梁进行受燥后,立即进入下一工序。[4]剪加固时,其斜截面受剪承载力按下式计算:(3)粘贴碳纤维布。首先按设计要求的尺寸裁剪碳纤维Vb[Vbrc+Vbcf布,然后按一定比例配
8、制浸渍树脂,并均匀涂抹于粘贴部位,最2nXtcfcfcfVbcf=UEcfvEcfhcf后将碳纤维布用手轻压贴于需粘贴的位置,采用批灰刀沿纤维(Scf+Ecf)方向多次刮涂,挤除气泡,使浸渍树脂充分浸透碳纤维布,刮涂2Ecfv=(0.2+0.12Kb)Ecfu3时要用力均匀,避免损伤碳纤维布。待表面指触干燥后,重复式中各符号的意义详见5技术规程6。抗剪承载力
