CFRP布加固后钢筋混凝土梁的抗弯承载能力计算方法研究

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1、2017年第5期混凝土与水泥制品2017No.55月CHINACONCRETEANDCEMENTPRODUCTSMayCFRP布加固后钢筋混凝土梁的抗弯承载能力计算方法研究黎雅乐，罗敏，高建勇，时任毅，赵军（南京航空航天大学金城学院土木工程系，211156）摘要：基于CFRP布加固钢筋混凝土梁的抗弯性能试验结果，假定梁在线弹性范围内基本符合平截面，探索了不同方式CFRP布加固后的钢筋混凝土梁的抗弯承载能力。结果表明，研究所得的CFRP布加固梁底面。侧面时，梁的抗弯承载能力计算公式所得结果较试验值偏大，可作为初步设计的估算公式使用。关键词：钢筋混凝土梁；CFRP布；抗弯承载能力；计

2、算方法Abstract:BasedonthetestresultsoftheflexuralperformanceofreinforcedconcretebeamsstrengthenedwithCFRPsheets,itisassumedthatthebeamisinlinewiththeplanesectionwithinlinearelasticrange.BearingcapacityofreinforcedconcretebeamstrengthenedwithCFRPclothindifferentwayswasexplored.Theresultsshowthatt

3、heproposedformulacouldestimateflexuralcapacityofthereinforcedconcretebeamsbottomorsidestrengthenedwithCFRPsheetsinpreliminarydesign,foritsresultsarelargerthantestsresults.TheresearchmethodcanprovideareferenceforthecalculatingofflexuralcapacityofreinforcedconcretebeamsstrengthenedwithCFRPcloth

4、.Keywords:Reinforcedconcretebeam；CarbonFiberReinforcedpolymercloth；Flexuralcapacity;Calculationmethod中图分类号：TU375.1文献标识码：A文章编号：1000-4637(2017)05-46-03[6]0前言板承载力进行了分析和计算。[7]CFRP材料因具有良好的比强度、比刚度、无腐本文基于前期开展的加固梁试验结果，通过蚀性、较好的耐热性、施工便捷等优点，同时又不增理论分析研究了CFRP布加固混凝土梁的力学性[1]加构件自重和体积，使得该材料广泛应用于钢筋能，得出了CFRP片材加

5、固后的混凝土梁抗弯承载[2-3]混凝土梁结构加固中。能力。国内外众多学者、工程师在CFRP加固方面开1加固梁概况展了研究，如霍永甲通过有限元模拟对CFRP表面以文献[7]加固试验中的钢筋混凝土梁为研究粘贴加固方法和嵌入式加固两种方法的加固效果对象进行理论分析。加固梁为正截面适筋梁，截面[4]分析进行了对比研究；梁振武等通过矩形截面新尺寸为80mm×160mm，梁长1.5m，混凝土设计强度疆杨木梁的抗弯试验和有限元软件ANSYS模拟分为C30，纵筋采用Ø10mm螺纹钢筋，箍筋、架立钢筋析，通过6根CFRP布加固新疆杨木梁的抗弯试验采用Ø6mm光圆钢筋，具体配筋见图1和图2。采用[5

6、]研究其加固效果，并与ANSYS分析结果对比；张三种不同粘贴方案进行加固，粘贴和锚固CFRP布继文等采用塑性铰线理论对CFRP布加固后的双向的方式见图3。1②2③①应变片1150025005001500图1加固梁配筋立面图（单位:mm）2正截面承载能力计算基金项目:江苏省高校自然科学研究项目（15KJD580001）；南京航空航天大学金城学院大学生创新基金项目2.1材料特性（2015046YP）。加固所用CFRP布为厚度0.111mm的单向织-46-黎雅乐，罗敏，高建勇，等CFRP布加固后钢筋混凝土梁的抗弯承载能力计算方法研究布，是高强度Ⅰ级，抗拉强度为3435MPa，弹性模量表

7、1C30混凝土材料特性5为2.42×10MPa。试件编号抗压强度/MPa抗压强度平均值/MPa2Ø6②133.2235.935.4Ø6@75③337.32Ø10①2Ø10表2HPB300钢筋材料特性试件编号抗拉强度/MPa抗拉强度平均值/MPa155015155015808014831-12-22477图2加固梁配筋横截面图（单位:mm）3480480448515005475500500500100100混凝土立方体抗压强度标准值fcu，ε与混凝土棱柱体抗压强度标准值fcε的统计