预应力碳纤维布张拉、放张测试及分析

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1、www.lubanwang.cnwww.fujianyongnian.cn预应力碳纤维布张拉、放张测试及分析摘要：本文结合一端张拉（另一端先锚固）施工工艺对预应力碳纤维布张拉及放张时应力分布、预应力传递长度以及碳纤维布在预应力长期作用下的回缩量等作了测试。通过测试结果可基本掌握施加预应力后碳纤维布的应力分布情况，并可为以后的相关研究提供借鉴、参考。 关键词：预应力碳纤维布预应力传递长度应力分布回缩测试0前言　　为解决普通方法粘贴碳纤维布强度不能充分发挥的问题，国内外许多研究人员先后对预应力碳纤维布加固技术进行研究。本文结合一端张拉（另一端先锚固）施工工艺[1]

2、对碳纤维布张拉、放张时的应力分布、预应力传递长度以及碳纤维布在预应力长期作用下的端部回缩量等作了测试研究。通过测试结果可基本掌握预应力碳纤维布的应力分布情况，并可为研究预应力碳纤维布加固构件的结构性能、施工工艺、预应力损失等提供借鉴、参考。1试验方案1．1试验设计　　本次试验碳纤维布采用南京玻纤院生产的彤天牌CFW200型，厚度0.111mm的碳纤维布及配套lica胶，两种材料制作的浸渍片材，抗拉强度标准值fcfk =3490Mpa，拉伸弹性模量Ecf=2.2×105 Mpa。制作截面为200×300长3000的钢筋混凝土梁6根作为张拉台座，混凝土实测强度34

3、Mpa。张拉前将碳纤维布一端粘贴在混凝土梁端作为固定端，粘贴长度250mm，另一端粘贴在钢板上作为张拉端，粘贴长度也为250mm。粘贴碳纤维布按《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》CECS146：2003规定操作，粘贴的碳纤维布宽度60mm，中间段张拉前不刷胶。两端的结构胶完全固化后，用手动千斤顶张拉固定在钢板上的钢筋的方法对碳纤维布进行张拉，张拉力通过压力传感器测定，张拉控制应力取0.45fcfk（经分析碳纤维布张拉控制应力取0.45fcfk较为合适），张拉力为10.45kN。张拉到预定力值后固定张拉端并粘贴碳纤维布，待结构胶完全固化后放张。试验装置见图1。

4、www.lubanwang.cnwww.fujianyongnian.cnwww.lubanwang.cnwww.fujianyongnian.cn图1试验装置示意1．2测试项目及仪表布置1．在碳纤维布张固定端贴应变片，应变片标距50mm，连续布置，测试张拉时固定端应力传递及分布情况。2．结构胶固化后，在碳纤维布上贴应变片，应变片标距50mm，连续布置，测试放张后张拉端应力传递及分布情况。3．碳纤维布张拉端架设千分表测量放张后碳纤维布瞬时回缩量及长期回缩量。4．碳纤维布张拉端内侧250mm处架设一个千分表，测量放张后应力传递长度内侧碳纤维布的长期回缩情况。　　

5、仪表布置见图2、图3。图2应变片布置示意图图3千分表布置示意图2试验结果及分析2．1张拉时固定端应变　　张拉荷载级差为20%控制张拉力，每级荷载间隔5min。试验结果见图4，图中每个试件分别标出了各级张拉荷载下的应变变化曲线，以距固定端粘贴末端距离相同的两片应变片平均值代表平均应变，距离为应变片中点至粘贴末端长度。图4张拉阶段固定端实测应变2．2放张时张拉端应变　　张拉结束，结构胶完全固化后，拧松固定螺帽放张，按图1所示切断张拉端碳纤维布，测量放张后的张拉端碳纤维布应变情况。测试结果见表1。表1放张后张拉端实测应变（10-6）      应变片12345备注w

6、ww.lubanwang.cnwww.fujianyongnian.cnwww.lubanwang.cnwww.fujianyongnian.cn试件试件1-513-8000 试件2-624-13000 试件3-538-10000 试件4-2219-1609-171-490胶层偏厚试件5/////胶层偏厚，放张后剥离破坏试件6-2014-1477-186-190胶层偏厚注：表中数据为切断碳纤维布后5min时测试，随时间增加（4小时内）1、2号点应变略有增加，其它点应变基本不变。　　放张时，碳纤维布产生回缩产生压应变，测试结果表明胶层厚度对预应力传递长度影响很大

7、。试件5在切断碳纤维布时，切断处首先剥离破坏，随即的整条碳纤维布（锚固段除外）全部剥离。试件1、2、3碳纤维布紧贴混凝土粘贴，胶层厚度很小，放张后应力传递长度不大于200mm。2．3放张后碳纤维布回缩长期测试结果　　放张切断碳纤维布前，读取初读数，碳纤维布放张切断后，定期测读端部千分表数据，测读结果见表2，试件5因破坏没有数据。表2 放张后碳纤维布端部回缩测试结果（mm）    试件编号时间试件1试件2试件3试件4试件6初始0.0000.0000.0000.0000.0005min0.1470.1530.1150.1710.26510min0.1640.165

8、0.1340.1970.28520mi