CFRP不同层数对钢筋混凝土受弯构件加固后性能分析.pdf

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1、．塞望墨堡壅CFRP不同层数对钢筋混凝土受弯构件加固后性能分析PerformanceanalysisfordifferentnumberofCFRPpliesstrengtheningreinforcedconcretemembers覃金黄慕凡林群锋叶俊峰陈韬卓泽锋(华南农业大学，广东广州510000)摘要：碳纤维布(CFRP)作为一种新型的补强修复材料，以其轻质、高强等优良的性能。及施工简便、不增加构件截面尺寸等优点，在混凝土结构加固中得到大量的应用。本文通过实验数据对挠度、裂缝和承载力进行分析得出CFRP不同层数对钢筋混凝土受弯构件加固后性能分析结果。关键词：钢筋混凝土梁；纤维布；层数

2、；扰度；裂缝；承栽力Abstract：赴anewtypeofreinforcingmaterial．CFRPgetalotofapplicationsintheconcretestructurereinforcementwidlitslight，highstrength，goodperformance，easyconstructionandnotincreasingthesizeofthemembersectionsize．Inthispaper，throughanalyzingthedeflection，crackandbearingcapacitybytheexperimentalda

3、ta，cometotheconclusionthattheperformanceofthereinforcedconcreteflexuralmembemstrengthenedwithdifferentlevelsofCFRP．Keywords：reinforcedconcretebeam；carbonfibersheet；numberofpries；deflection；crack；bearingcapacity中图分类号：TU53文献标识码：B文章编号：1003—8965(2015)06—0050—021引言碳纤维布(CFRP)作为一种新型的补强修复材料⋯，增加)以其轻质、高强等优良

4、的性能，及施工简便、不增加构件截面尺寸等优点，在混凝土结构加固中得到大量的应用。使用碳纤维布加固混凝土结构是一种新型结构加固方法【2】，碳纤维材料的抗拉强度为钢材的10倍以上，弹性模量略大于钢材。堕Ⅲ丑甚要鄹2．1加载方式E，t袁圉l粱加载示意图一—1E——_、：{I：鼋图2截面示意图22加固方式鳗霉醭蘑霾磊醺霪]2，41一鹰面生贴一底面固图3纤维布加固示意图50(纤维布在底面的粘贴方式，层数直接在此基础上表1实验处理方式项目处理方式粘贴层数比照实验无处理底面加固1层底面加固2层底面加固3层3挠度分析直梁在荷载作用下，其轴线由直线变为曲线，受弯后的梁轴弯曲成为连续、光滑的曲线。挠度即横截面

5、形心在垂直于梁的初始轴线方向的位移。添加了纤维布的直梁，增加了梁整体的弯曲刚度EI。当弯曲刚度增加，挠度则会减小。弯曲刚度的增加量，则取决于纤维布的材料参数以及黏贴胶水的承载范围。对E匕无处理梁及有处理梁，通过几组实验数据可以明显看出，有处理的直梁抗弯性能明显强于无处理梁。从一开始加载，二者的挠度变化差距就体现出来，差距大概是40％一60％，这个差距一直保持到了中期，到了后期荷载不断增大，直梁到达极限承载能力之前，无处理梁的挠度增大速率加快。而有处理直梁保持之前的挠度增长速率直至断裂。对比不同层数的直梁抗弯能力不管是跨中还是支座的抗弯能力131，黏贴了一、二、三层纤维布的直梁的挠度值非常接

6、近，修复后的挠度曲线基本是重合的。4裂缝分析初始加荷载时，空白梁及底面贴一层纤维布的梁，其底部混凝土受拉开始产生竖裂缝，随着所受应荷载增加，裂缝逐渐向上开展，裂缝同时变宽。当裂缝开展到中轴线以上时，受压混凝土开裂，此时受拉混凝土几乎丧失作用，下部主要由钢筋与纤维布承受拉应力。当继续增加荷载至极限荷载时，上部混凝土几乎全开裂，钢筋屈服，最后表现为梁中部正截面破坏。底面贴二层纤维布的梁及底面贴三层纤维布的梁，其支座底部混凝土受拉开始产生竖裂缝，随着荷载的增加，裂缝由两侧支座向中部延伸，裂缝宽度逐渐加大，底面贴三层纤维布的梁裂缝尤为明显。当继续增加荷载至极限荷载时，裂缝开展到最顶部，上部混凝土受

7、压破坏。纤维布具有很好的抗拉强度，其抗拉强度可达钢筋的10倍。通过在梁上粘贴纤维布之后，纤维布承受了一部分的弯矩，从而减少了钢筋和底部混凝土的弯矩，从而延迟了混凝土的开裂。底面贴3层纤维布相对于底面无贴纤维布、底面贴1层、底面贴2层，对梁的抗裂H1起最明显的效果。5．承载力分析5．1实验现象刚开始加载时，无论是无处理的或者是粘贴一层、两层和三层碳纤维布的混凝土梁，各个试件的跨中挠度、支座处挠度、钢筋应变和碳纤维布应变都很