冻融循环及持载对cfrp加固高强混凝土梁变形性能影响

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1、冻融循环及持载对CFRP加固高强混凝土梁变形性能影响　　摘要：通过四点弯曲试验，研究了冻融循环与持载对碳纤维增强复合材料（CFRP）加固高强钢筋混凝土梁变形性能的影响。分析了不同环境作用下试验梁的承载力、刚度及破坏形态变化规律。结果表明：在冻融循环单独作用下，试验梁的性能变化很小；冻融与持载耦合作用时，两者均对梁的性能造成不利影响，且随着冻融循环次数的增加，承受持载梁的CFRP-混凝土界面黏结性能有所下降；在冻融循环作用下，CFRP-混凝土界面存在应力时会增大界面的劣化程度，从而引起加固梁性能的下

2、降关键词：CFRP；冻融循环；持载；高强混凝土梁；极限承载力；变形性能中图分类号：TU375.1文献标志码：A文章编号：1673-2049（2017）02-0026-07Abstract：Thefour-pointbendingtestwasconductedtoinvestigatetheinfluenceoffreeze-thawcyclesandsustainedloadsonthedeformationperformanceofhighstrengthconcretebeamsstreng

3、thenedwithcarbonfiberreinforcedpolymer（CFRP）.Thebearingcapacity，stiffnessandfailuremodeofthetestbeam16underdifferentenvironmentalconditionswereanalyzed.Theresultsshowthattheperformanceoftestbeamchangeslittleundertheactionoffreeze-thawcycles.Bothofthet

4、wofactorshavenegativeeffectsontheperformanceofbeamunderthecouplingactionoffreeze-thawandsustainedload，andthebondbehaviorofCFRP-concreteinterfaceofbeamundersustainedloaddecreaseswiththeincreaseoffreeze-thawcycles.ThestressofCFRP-concreteinterfacewillin

5、creasethedeteriorationdegreeoftheinterfaceunderfreeze-thawcycles，andtheperformanceofstrengthenedbeamwilldecrease.Keywords：CFRP；freeze-thawcycle；sustainedload；highstrengthconcretebeam；ultimatebearingcapacity；deformationperformance0引言CFRP加固混凝土结构已广泛应用于工程

6、中，迄今为止已有研究�16C实了CFRP加固混凝土梁在无复杂环境作用下的有效性[1]。然而，在北方近海工程中，CFRP加固后的钢筋混凝土梁长期处于冻融循环与持载耦合作用下，这将影响加固梁黏结界面及混凝土材料的长期性能，因此对复杂环境作用下CFRP加固混凝土结构的研究十分必要。目前对CFRP加固混凝土结构在复杂环境下的研究大多局限于试块[2-9]的单剪或双剪试验，而CFRP加固混凝土梁的实际受力更复杂，单纯的剪切试验研究结论能否应用到梁等构件中不得而知。少数梁试验即使采用钢筋混凝土梁进行研究[10-

7、17]，其作用环境也多为冻融循环或持载单一因素，研究很少涉及高强混凝土和复杂环境的耦合作用由试块冻融与持载耦合作用下的双剪试验研究可知，耦合作用时CFRP-混凝土界面性能劣化程度更明显，因此针对单一环境作用下CFRP加固混凝土梁的研究并不能合理分析实际工程中加固梁的性能变化。曹大富等[18]的研究表明强度高的混凝土梁抗冻效果明显高于强度低的混凝土梁。基于此现状，本文利用自行设计的持续加载仪器对梁施加持载，对施加了持载的CFRP加固高强钢筋混凝土梁在冻融循环作用下的性能进行研究，以探讨冻融、持载对加

8、固高强混凝土梁刚度、承载力、破坏形态等方面的影响1试验概况1.1试验材料试验中混凝土的强度等级为C60，配合比见表1。实测混凝土28d标准立方体抗压强度为71.43MPa。采用日本东丽I300碳纤维布，其物理力学性能见表2。采用大连凯华公司JGN型底涂胶和浸渍胶，浸渍胶抗拉强度为4016MPa，抗压强度为75MPa，弹性模量为2500MPa1.2试验梁设计钢筋混凝土梁截面尺寸为80mm×120mm，梁长900mm，计算跨度为800mm。上部架立钢筋采用26，下部受拉钢筋采用2[XC