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《玄武岩纤维布加固混凝土梁的抗弯疲劳性能试验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第31卷第4期华侨大学学报(自然科学版)Vol.31No.42010年7月JournalofHuaqiaoUniversity(NaturalScience)Jul.2010文章编号:10005013(2010)04044305玄武岩纤维布加固混凝土梁的抗弯疲劳性能试验11,2111杨勇新,陈绪军,邢建英,汪健根,胡玲(1.华侨大学土木工程学院,福建泉州362021;2.九江学院土木工程与城市建设学院,江西九江332005)摘要:通过2根玄武岩纤维布加固的钢筋混凝土梁和1根普通钢筋混凝土梁的弯曲疲劳
2、性能试验研究,分析玄武岩纤维布对加固梁抗弯疲劳性能的影响.试验结果表明,采用玄武岩纤维布进行加固后,梁的抗疲劳性能得到极大改善;粘贴1层和2层玄武岩纤维布后,钢筋混凝土梁的疲劳寿命分别提高了66%和235%,50万次时,其疲劳变形分别减小了26.04%和35.40%.在纤维布与混凝土粘结可靠的情况下,若梁的配筋率不超过2.5%,加固梁发生钢筋疲劳断裂破坏的可能性极大关键词:玄武岩纤维增强复合材料;钢筋混凝土梁;疲劳性能;抗弯;断裂破坏+中图分类号:TU377.940.2文献标识码:A目前,国内外关于纤维布加固钢筋混
3、凝土结构的试验和理论研究,主要集中在纤维布加固混凝土梁的静力性能方面有关纤维布加固钢筋混凝土梁的疲劳性能研究较少,并且主要是针对碳纤维、玻璃纤[13][46]维和芳纶纤维开展的关于玄武岩纤维布加固混凝土结构的试验研究几乎是空白的,更未见玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁的疲劳性能试验的相关报道.玄武岩纤维增强复合材料(BFRP),是我国自主开发的一种无机能自然降解的新型环保复合材料,它具有良好的热绝缘性、隔声性、抗腐蚀性、无毒[78][8]性、不燃性和力学性能.研究表明,由连续玄武岩纤维制成的细棒,在长期(超过9a)的
4、交变载荷作用下几乎没有疲劳破坏的痕迹,可见其抗疲劳性能相当优越.鉴于此,本文采用玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁进行疲劳试验,探讨玄武岩纤维布对加固梁疲劳性能的影响.1试验部分1.1试件设计试验梁均为矩形截面简支梁,共3根,其中未加固梁1根,加固梁2根每根梁的设计尺寸(bhL)均为100mm200mm1300mm,计算跨度1200mm,剪跨为200mm.混凝土设计强度等级为C40,实测立方体抗压强度56.52MPa.梁中受拉钢筋为(HPB235)28mm,设计配筋率为0.612%,架立筋为28mm,箍筋为8
5、@100/200mm,钢筋实测屈服强度为507.45MPa,极限强度为597.00MPa,弹性模量为206.67GPa.1.2加固方案加固梁的纵向纤维布均粘贴在梁的受拉面,宽为80mm;U型箍的宽为120mm、长为450mm,设置在纵向纤维布的两端,各一道纤维布的实测力学性能指标:计算厚度tf为0.111mm,抗拉强度ff为1859MPa,弹性模量Ef为97.8GPa,极限伸长率为1.9%.梁编号、具体加固方案,如表1所示.表1中:L为纤维布长度;fc为混凝土强度收稿日期:20090725通信作者:杨勇新
6、(1963),男,教授级高级工程师,博士后,主要从事结构基本理论及高性能复合材料的研究.Email:yangyongxin@tsinghua.org.cn基金项目:国家科技攻关(国际合作)项目(2005DFBA0002)444华侨大学学报(自然科学版)2010年1.3加载制度与测量内容试验梁采用工字型分配梁进行两点对称加载,加载装置如图1所示,加载制度如表2所示.疲劳荷载上限(Pmax)和疲劳荷载下限(Pmin)按照GB50010-2002混凝土结构设计规范!(以下简称规范!)及[4
7、]静载试验梁极限荷载Pu值确定.试验加载程序包括静载试验、疲劳试验两个阶段.表1试验梁加固方案Tab.1Strengtheningschemeofbeams试件编号fc/MPa加固方式L/mmU型箍设置P056.52---PB156.52底贴1层1100有PB256.52底贴2层1100有1.3.1静载试验阶段在正式试验前先预加载,预加载值不超试验梁疲劳荷载上限的30%,以消除加载系统各部分的间隙,并检查加载系统及数据采集系统是否正常.预载图1加载装置后,进行静载加载,量测钢筋、纤维布、混凝土的应变和梁的Fig.
8、1Loadingdevice挠度,相关测点布置如图2所示.1.3.2疲劳试验阶段初次静载后,将加载频率调至5Hz;然后,将荷载加至疲劳荷载下限,调节脉动量增按钮,将荷载加至疲劳荷载上限,使梁在频率5Hz的正弦波下进行疲劳试验表2为具体加载制表2疲劳试验加载制度Tab.2Loadingsyst
