预应力cfrp加固混凝土t型梁抗弯性能分析

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1、2011年第6期(总第260期)混凝土理论研究THEORETICALRESEARCHNumber6in2011(Tota1No．260)Concretedoi：1O．3969~．issn．1002—3550．2011．06．010预应力CFRP加固混凝土T型梁抗弯性能分析胡磊，宁怀明(洛阳理工学院土木工程系．河南洛阳471023)摘要：粘贴预应力纤维增强复合材料(cFRP)对混凝土桥梁进行加固和修复，既可以提高结构的承载力和耐久性，同时又可以大幅度提高：[作效率。从理论分析着手对预应力CFRP加固混凝土T梁的预应力损失和抗弯

2、承载力进行了理论分析，提出了计算CFRP预应力损失和加固后混凝土梁抗弯承载力及裂缝宽度的实用计算方法。关键词：预应力CFRP；T型梁；受弯承载力；裂缝宽度中图分类号：TU528．01文献标志码：A文章编号：1002—3550(2011)06—0033—02StudiesonflexuralpropertiesofRCTbridgesstrengthenedwithprestressedCFRPHULci，NTNGHuai-ming(DepartmentofCivilEngineering，Luoyanginstituteof

3、ScienceandTechnology，Luoyang471023，China)Abstract：BondingprestressedCFRPstostrengthenandrepairreinforcedconcretebridgesstructurescanimprovetheworkingeficiencyandtheforceconditionsofstructures．Theprestresslose；andtheflexuralstrengthontheRCTbridgesstrengthenedbyprest

4、ressedCFRParededucedbasedontheoreticalanalyses．Moreover，theflexuralstrengt~landcrackwidtharecalculatedKeywords：prestressedCFRPplate；Tbridge；flexuralstrength；crackwidth式中：——张拉端锚具变形和CFRP内缩值；()引言卜一cFRP张拉端至锚同端的距离；桥梁长期承受着车辆荷载作用及各种外界环境因素的影响。E——CFRP的弹性模量。随着时间的推移，桥梁结构本身不同程

5、度出现r缺损和老化，对结(2)基于试验研究，预应力CFRP板应力松弛所引起的损构的安全性、运营适用性及耐久性产生了较大的影响，甚至直接失值为：危及桥梁的运营安全}1]。近年来，CFRP(CarbonFiber—Reinforced，4-4．1+6．21gT(2)Polymer，简称cFRP)由于强度高、耐腐蚀、自重轻、施工方便等优式中：卜cFRP板张拉完毕至松弛计算时刻的时间，h。点在桥梁加固技术领域得到广泛使用。但使用非预应力CFRP(3)混凝土收缩徐变引起的预应力损失，按式(3)计算：加固混凝土受弯构件时，当钢筋的强度达

6、到屈服，CFRP的强度!些(3)4=才发挥不到20％，难以抑制结构的变形与裂缝的发展嘲(CFRP)1+l5p高强度的特点仅在梁中主筋屈服以后才得以充分发挥，而在主式中：d——考虑时间影响的收缩徐变损失系数；筋屈服前，CFRP所起的作用有限。因此，它对提高被加固构件OL——预应力CFRP与混凝土的弹性模量之比；的开裂荷载及屈服荷载作用不是十分明显，对受弯构件在使用阶——受拉区预应力CFRP由预加力(扣除相应阶段预应段的性能改善作用不大。为了更加充分而合理地利用CFRP高强力损失)和梁自重产生的混凝土法向压应力；度的特点，取得更

7、好的加固效果，进行预应力加同是有效的途径。——混凝土徐变系数终极值；预应力加固的构件在承受荷载之前CFRP就已经发挥了相当的强s——混凝土徐变系数收缩应变终极值；度，既有效地利用了CFRP的高强度，义能抑制构件的变形和裂缝p——等效配筋率，p=(AEf／E~+A。)／A；的发展，从而解决CFRP强度与弹性模量比值高的问题?A——预应力CFRP板；A——受拉区非预应力钢筋；1cFRP加固预应力损失计算A——混凝土梁的截面面积；试研究表明，CFRP预应力损失主要由锚具变形与CFRPE——受托区非预应力钢筋的弹性模量。内缩损失、C

8、FRP应力松弛损失混凝土收缩徐变损失f，(4)预应力所引起的弹性压缩损失值为：以及弹性压缩损失等4部分组成旦(1)南于锚具变形和CFRP内缩引起的预应力损失值为：一Ecl+—～』㈩式中：e。。——换算截面重心至预应力CFRP质心的距离；O'tt=一旦厂一Ef(L1)4——换算截面面积；收稿