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《预应力碳纤维布加固混凝土受弯构件试验研究_飞渭》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、四川建筑科学研究第29卷第2期56BUILDINGSCIENCERESEARCHOFSICHUAN2003年6月预应力碳纤维布加固混凝土受弯构件试验研究111222飞渭,江世永,彭飞飞,陈正平,李庆枫,陈龙(1.后勤工程学院土木工程系,重庆400041;2.重庆补强维修专业有限公司,重庆400015)摘要:分别对用普通碳纤维布加固的梁和用预应力碳纤维布加固的梁进行了对比试验,对两种加固方法对梁的破坏特征及承载力、刚度等方面的影响进行了分析。结果表明,用预应力碳纤维布加固混凝土受弯构件是一种有效、可行的方法,加固效果明显。关键词:预
2、应力;碳纤维布;加固;受弯构件中图分类号:TU317文献标识码:A文章编号:1008-1933(2003)02-0056-051引言碳纤维布。各种材料的实测力学性能见表2～4(碳纤维布目前,我国有不少建筑物由于各种原因而需要加固改力学性能按国家标准GB/T3354-1999所规定的方法测试)。造,而目前较常用的一些加固方法或多或少都存在着一些缺[1]陷。因此,不断探索更有效、更合理、更经济的加固方法和加固材料成为当今土木工程领域一个研究的热点。碳纤维增强聚合物(CFRP)用于结构加固就是近年来新兴的一种加固方法。由于CFRP具有很
3、高的强度重量比、极好的耐腐蚀性能及耐久性、施工便捷等优点,使得这种加固方法迅速得图1试验梁的尺寸及配筋[2,3]到了广泛的应用。但是,我们在工程实践及试验研究中表2混凝土强度值都发现,利用碳纤维布加固混凝土受弯构件时,碳纤维布高立方体抗压强度轴心抗压强度抗拉强度强度的特点仅在梁中主筋屈服后才得以充分发挥,而在主筋构件/MPa/MPa/MPa屈服前,碳纤维布所起的作用有限。因此,它对提高被加固La25.5919.452.26构件的开裂荷载及屈服荷载作用不是十分明显,对受弯构件Lb24.4118.542.19[4]在正常使用阶段的性能
4、的改善也有限。为了更加充分而表3钢筋的力学指标合理地利用碳纤维布高强度的特点,取得更好的加固效果,直径屈服强度极限强度弹性模量延伸率本文将碳纤维布进行预张拉后再用于结构的加固,以便使碳级别/mm/MPa/MPa/MPa/%纤维布可以较早地参加工作,从而使其高强度的特点得以提6.5Ⅰ391.96484.02.1×10526前发挥,提高加固效果。12Ⅰ369.6452.62.1×105362试验介绍表4碳纤维布的力学指标2.1试验设计厚度/mm抗拉强度/MPa弹性模量/MPa伸长率/%本文设计了两组梁,分别记为La,Lb,各梁的分组情
5、况0.16737002.46×1051.5及加固效果见表1。梁的截面尺寸、配筋情况见图1。表1试验构件一览表2.3加载方案及试验量测内容分组构件编号配筋加固措施碳纤维布图2为本次试验的装置图,利用千斤顶加载。加载方式La—126.5未采取加固措施为两点加载,加载点为试验梁的四分点,由分配梁来实现两ⅠLa—226.5直接粘贴CFRP加固FTS-C1-30La—326.5预应力CFRP加固FTS-C1-30点加载。加载方案采用分级加载方式,在接近受拉区混凝土Lb—1212未采取加固措施开裂及纵筋屈服时,适当增加荷载级别,以确定开裂荷载
6、和ⅡLb—2212直接粘贴CFRP加固FTS-C1-30屈服荷载。Lb—3212预应力CFRP加固FTS-C1-302.2材料收稿日期:2002-06-17试件的混凝土强度设计为C25。为方便应变片的粘结,作者简介:飞渭(1973-),男,四川蓬溪人,讲师,主要从事工程检梁中主筋采用Ⅰ级筋。碳纤维布采用日本产FTS-C1-30型测研究。2003No.2飞渭,等:预应力碳纤维布加固混凝土受弯构件试验研究57根据研究的目的,在试验过程中重点量测以下内容:各配筋较小,相比Lb-1其裂缝数量较少,但间距较大,宽度也级荷载下的钢筋应变,梁侧
7、沿跨中截面混凝土的拉(压)应很宽。此两根梁均呈现适筋梁的破坏特征。变;碳纤维布的应变;各级荷载下裂缝的宽度及开展情况;支梁La-2和Lb-2均为用CFRP加固的梁,其受力过程也座、加载点及跨中的位移。基本类似适筋梁三阶段受力特征。二者荷载与挠度关系曲线出现第一次转折时的值均比相应的对比梁略高,表明用CFRP加固后梁的开裂荷载有提高但不明显。当La-2梁继续增加荷载至表中的极限荷载时,观察到在碳纤维布的末端(支座附近)保护层混凝土与碳纤维布之间出现裂缝,说明此时碳纤维布即将剥离,故终止试验。为了尽量推迟剥离破坏的发生,我们对随后的几
8、根构件采取了一定的防止碳纤维布剥离的措施。考虑到试验的对比需要,所采取的措施不能显图2试验加载装置示意著影响构件的承载力。因此在后面的试验中,在Lb-2梁、2.4预应力的施加La-3梁、Lb-3梁的两端,即碳纤维布末端粘贴了20cm宽的由于CFRP
