预应力碳纤维布加固一次二次受力梁抗弯试验研究

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1、预应力碳纤维布加固一次二次受力梁抗弯试验研究第2l卷第1期2005年2月结构工程师StructuralEngineersVo1.21.No.1F吐I.2005预应力碳纤维布加固一次二次受力梁抗弯试验研究*张坦贤吕西林(同济大学,上海200092)肖丹石家峰(上海同济司贝土木工程有限公司,上海200092)提要就CFRP布加固RC梁的未加预应力,施加顸应力以及施加预应力后梁的未有初始应力(一次受力),有初始应力(二次受力)等不同工况共八根梁进行了对比试验,同时进行了锚固端不同锚固方式共五种工况的加固效果

2、的对比试验.试验结果分析表明:CFRP布预应力施加方法简便且易在加固施工实践中应用;CFRP布施加预应力在加固效果上明显优于不加预应力的加固方法;施加预应力加固时必须在端头锚固且锚固效果良好.关键词预应力,碳纤维布,加固,二次受力,RC梁,锚固ExperimentalStudyonPrimaryandSecondaryLoadforRCBeamStrengthenedwithPrestressedCFRPSheetZHANGTanxianLUXiling(TongjiUniversity,Shangh

3、ai200092)XIAODanSHIJiafeng(ShanghaiTongjiSpecialCivilEngineeringLtd,Co.Shanghai200092)AbstractInthispaper.theexperimentalprocessandresultsofRCbeamstrengthenedwithCFRPsheetsareintroduced,whichincludesdifferentworkconditions,suchasnon-prestressedcontrasti

4、ngwithpre—stressedCFRPsheetsandprimarycontrastingwithsecondaryloadacting.Meanwhiletheexperimentalre—suitsofnon-anchoredcontrastingwithanchoredRCbeamarealsopre~nted.Theanalysingresultsindicatethatthemethodofcreatingprestre~canbeconvenientlyappliedonstren

5、gtheningengineering,thestrengtheningeffectofprestressedCFRPsheetscontrastingwithnon-prestress~lCFRPsheetsisobviously.WhenRCbeamsarestrengthenedwithprestressedCFRPsheets.wemustuseU—typeCFRPsheetorsteelplate,theanchoreffectisgood.Keywordsprestress,CFRPshe

6、et,strengthing,primaryandsecondaryload,RCbeam,anchor1前言随着世界范围内加固工程量的增加,各种加固的设计,施工及检验方法层出不穷,就目前而言均有不同程度的局限性.因此寻求更经济,更有效,更安全可靠的加固方法是当前土木工程界的一个迫切问题.目前最流行的CFRP加固方法在我国已得到广泛的应用,加固技术规程也已出版.CFRP具有强度高,重量轻,高弹模,耐腐蚀,耐久性好及施*国家自然科学基金项目:50321803工简便等优点.但也有其致命弱点:(1)只有当被

7、加固构件的主筋屈服后才能发挥其高强度的优点,对梁的开裂荷载,屈服荷载以及构件在使用阶段的各种性能的改变均有限.(2)CFI的弹性模量只是钢材的1.5倍左右,而其极限强度却是钢材(I级钢)的17倍左右,与加固构件粘合后其变形是一致的,要利用其高强的优点必然要产生过大的应变,对于钢筋混凝土构件在正常使用阶段夹说是几乎不可能的,此种特性决定其在直接粘贴加固时是不可能充分发挥其高强特性的.?结构加固与改建?.35.结构工程师第2l卷第1期(3)经济性.①根据文献[2]4.3.5.1款,"受压区高度不宜大于0.

8、8gbh1)",当为Ⅱ级钢且设ho~.h时,由x::0.8bho,得梁受拉边缘混凝土应变£≈0.0027,此时的CFRP强度只有0.0027×2.15×10=580.5MPa,只发挥了极限强度的580.5/'3500=16.6%.②根据大量的施工实践和实验.在受压区配筋和梁截面条件允许的情况下.一般CFRP最多应变只能达到0.006,2.15×10×0.006=1290MPa.强度利用率只有1290/3500=36.9%.与一块3mm厚的A3钢板比较:强

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