frp碳纤维布加固钢筋混凝土梁抗弯承载力试验探究

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1、FRP碳纤维布加固钢筋混凝土梁抗弯承载力试验探究　　摘要：经过钢筋混凝土基本理论计算，试验分析，对比探讨了FRP碳纤维布加固混凝土梁的极限承载力。由于详细的分析了试验及相应结果，为工程应用提供了参考依据。关键字：FRP碳纤维布；补强加固；极限承载力；裂缝；Abstract:afterthebasictheoryofreinforcedconcretecomputation,experimentalanalysisandcontrastofFRParediscussedtheultimatebearingcapacityoftheCF

2、RPreinforcedconcretebeams.Duetothedetailedanalysisofthetestandthecorrespondingresults,providesreferencebasisfortheengineeringapplication.Keywords:FRPcarbonfibercloth;Reinforcement;Theultimatebearingcapacity;Thecracks中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：6FRP为近些年来加固工程构件的一种纤维加强材料，通过粘结剂将

3、碳纤维与混凝土构件相粘结成复合材料体，共同发挥作用，达到修善补强的目的。以其自身高抗拉强度，高弹性模量，施工方便，轻质高强，低松弛，耐腐蚀和耐久性良好，且其不受构件外形和尺寸限制，能较好的封闭混凝土裂缝，不影响构件的外观和空间美感等优点，FRP加固混凝土技术在世界范围内得到迅速发展和应用。纵观我国对节能环保的提倡，工程加固行业必将发展，因而本文重点对FRP碳纤维布加固钢筋混凝土梁抗弯极限承载力的试验进行研究。一．试验概况：试件制作：图1所示试件为FRP布加固后适筋梁，图2所示试件为适筋梁，混凝土强度为C25，其尺寸L×b×h=270

4、0mm×150mm×180mm，跨距2700mm，受拉筋Ф12钢筋级别为HRB335，架力筋Ф8，箍筋Ф6.5@100，混凝土保护层厚度c=25mm，试件详见表12.试验方法及步骤：（1）碳纤维布的黏贴：6实验前将试件混凝土表面打磨、平整，去掉1~2mm的表面疏松层，并去除浮灰。黏贴之前，用丙酮洗混凝土表面去脂，随后在其表面涂一层均匀饱满的粘结剂，并将已裁好的碳纤维布黏贴上去，沿碳纤维布受力方向按压赶出气泡，以使碳纤维布与混凝土表面紧密黏贴。当碳纤维布的层数度与一层时，重复上述过程。最后在碳纤维布表面再涂一层粘结剂，并用木模板压紧碳

5、纤维布，一周后粘结剂完全固化拆模实验。碳纤维布性能指标（2）加载装置采用两点对称加载，梁中部为纯弯段，加载采用油压千斤顶，加载方式、测试仪表布置如上图1所示。实验数据采用静态电阻应变仪采集数据。千斤顶分配梁应与试件在同一平面并对中，百分表F1、F2用来测定支座处沉降值，F3用来测量跨中挠度。（3）加载程序：a、预加载，级距取20%的标准荷载，共两级，用于检查整个试验工作是否正常。b、正式加载，采用分级式加荷法，荷载分级不宜超过计算破坏荷载的10%。作用在构件上的实验设备总重量及构件自重均作为第一次加荷的一部分。每级加载后以保持十分钟

6、，待变形稳定后再进行读数观察。二．基本假定：6（1）平截面假定；受弯构件正截面弯曲变形后，截面平均应变保持为平面。（2）混凝土受压应力-应变关系；采用抛物线上升段和直线水平段的形式，非线性分析过程中采用等效矩形应力分布取代抛物线应力分布。（3）混凝土极限应变值取为0.003（4）CFRP布与钢筋混凝土梁之间良好黏贴。（5）FRP和混凝土间无滑移。理论计算公式：令受压区混凝土的合力C及其到该区最外边缘的距离，则有：由基本假定知混凝土应力应变关系采用抛物线加水平线，故应用高等数学知识基础可积分得：1）当时，当时，，上式中：，式中：—混凝

7、土压应变为时的混凝土压应力；—混凝土轴心抗压设计值；—混泥土压应力达到时的混凝土压应变，当计算时的值小于0.002时，取为0.002。—正截面的混凝土极限压应变，当计算值大于0.0033时，取0,0033；—混凝土抗压强度标准值；—系数，计算时当n大于2.0时，取为2.0一般情况下，荷载是不能够完全卸除的，故，加固后的梁应在考虑既有荷载的影响下计算其特征弯矩值。按基本假设和变形协调条件：=又由钢筋屈服后，有如下平衡条件：6则按以上式子将相应字母代入不同情况下的数值便可求出钢筋屈服时弯矩和FRP布拉断时的极限弯矩（计算内容详见文献）实

8、验结果数据：各试件梁实验结果正常使用下裂缝试验数据结论：用碳纤维布加固后的钢筋混凝土梁的刚度得到有效的提高，并且在破坏过程中梁的挠度和裂缝有所减小，使得碳纤维布能够很好地约束和抑制钢筋混凝土梁的裂缝和挠度得以证明，从而提高梁的刚度，可