CFRP粘贴双筋钢筋混凝土T形梁正截面受弯全过程分析.pdf

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1、第38卷第8期建筑技术开发Vo1．38。No．82011年8月BuildingTechniqueDevelopmentAug．2011CFRP粘贴双筋钢筋混凝土T形梁正截面受弯全过程分析丁寿安(1．新加坡SGP建筑设计事务所，上海筑景建筑设计有限公司，上海200031；2．天津博瑞易筑建筑设计有限公司，天津300010)[摘要]采用混凝土非线性应力应变关系并考虑受压钢筋的影响，推导出各阶段的弯矩一曲率关系的理论公式，讨论CFRP加固量、配筋率等因素对T形梁截面曲率延性和弯矩一曲率关系的影响。[关键词]CFRP；粘贴；截面；弯矩一曲率[中图分类号]TU375[文献标志码]A[文

2、章编号]100l一523X(2011)08．0001-04WHoLEFLEXURALPRoCESSANALYSISOFSECTIONOFDoUBLEREINFoRCEDCoNCRETET．BEAMSBoNDEDWITHCARBoNFIBERREINFORCEDPLASTICSDingShou—an[Abstract]Basedonthenonlinearstressstrainrelationofconcrete，thispapercalculatestheductilitycoeficientofthesectionofdoublereinforcedconcreteT—b

3、eamsbondedwithcarbonfiberreinforcedplastics(CFRP)，anddiscussesCFRPamount，steelreinforcedratioeffectuponbeamscurvatureductilitycoeficientandmoment—curvaturerelationships．[Keywords]carbonfiberreinforcedplastics(CFRP)；bonded；T-section；moment—curvature在加固钢筋混凝土梁设计中，除了满足强度条结滑移破坏。件和正常使用条件外，还有一个重要的

4、延性问题。2CFRP加固钢筋混凝土T形梁正截面受力全过根据加固混凝土T形受弯构件的受力特征，推导出程分析和研究各阶段的弯矩一曲率关系的理论公式，着重研究以界限破坏模式为例，分析CFRP加固后T形CFRP粘贴钢筋混凝土梁的截面延性，讨论CFRP加梁的受力全过程。固量、配筋率等因素对梁截面曲率延性和弯矩一曲2．1阶段I(弹性阶段，咖≤咖)率关系的影响。刚开始加载时，由于弯矩很小，截面各个纤维应1基本假定变很小，变形的变化规律符合平截面假定，受拉边缘1)截面应变保持平截面。2)不考虑混凝土的混凝土应力尚小于其抗拉强度，截面上的所有材料抗拉强度。3)受压区混凝土的应力、应变关系：当均

5、处于弹性工作范围。截面上受拉钢筋的拉应变0≤<0时，or。=，c[2／80一(／6o)]；当80。．、受压钢筋的压应变占：、CFRP的拉应变和受≤。≤时，or=。4)钢筋的应力、应变关系：拉区边缘混凝土拉应变占。都可用受压区边缘混凝当0≤s。<时，or=E；当≤。时，or=土压应变表示：受拉区、受压区混凝土应力应变多为．。5)CFRP采用线弹性应力应变关系，且只能承三角形分布(图1)。受拉力：当f≤fu时，。f=Ef式中orf、Ef、几何关系：=(ho—)／x占分别为CFRP的拉应力、弹性模量、拉应变、：=一(a：一)／x，=(h—)／极限拉应变。6)CFRP与混凝土界面之间

6、不发生粘。f=(hf一)／x，hf=h+0．5f，t为CFRP的厚度。作用在截面上的内力为：收稿日期：2011—5—15C=占E作者简介：丁寿安(1974一>，男，安徽巢湖人，硕士，工程师，从事结构。。bx／2+0．5E(h+占。)(bf—b)hf，工程加固设计与咨询。第8期丁寿安：CFRP粘贴双筋钢筋混凝土T形梁正截面受弯全过程分析第38卷T=8Eb(h—)。／(2)2nA。+2nA。h。+2n，A，】T=8EA(h0一)／xD：lbhT=一EIA(a一)／x+nAⅡ+nA,h2o+nA-，Tf=EfA。f(h。f—)／x式中，h=s(—hf)／x以上各式中C、T、T、T、

7、T分别为混凝土的合压力、合拉力、受拉钢筋的拉力、受压钢筋的拉力和CFRP的拉力。根据水平方向上的平衡关系得：(b)应变(c)混凝土强度达到t耐的应变、应力C+一一一Tf=0(2)将(1)式代入(2)式，并取消8cE得：图I弹性阶段6+(2x—hf)(b一6)h一b(h—)一在此阶段末，受拉区混凝土的应力达到抗拉强度2n'~A：(a一)一2n。A(h。一)一，混凝土处于即将开裂的极限状态。最大的抵抗2nAf(hd—)=0弯矩，即开裂弯矩为：解得：=BoMR，=咖。E[A+Bx+D](5)此时，截面的曲率。