【摘要】：鋼筋混凝土材料的惡化導致火災后鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及其構(gòu)件的損傷不可恢復。對于火災輕微或中度受損后的建筑結(jié)構(gòu)如需繼續(xù)正常使用,必須進行適當?shù)男迯秃图庸�。目�?利用纖維增強復合材料(Fiber Reinforced Plastic Polymer,簡稱FRP)高強高效、不增加結(jié)構(gòu)自重、施工方便等優(yōu)點被廣泛采用。已有研究表明,由于FRP與混凝土粘結(jié)強度不足導致的剝離破壞是FRP加固混凝土的常見破壞形式,采用機械錨固方法的混合加固技術(shù)(Hybrid bonding FRP,HB-FRP)可以明顯改善FRP與混凝土粘結(jié)性能,提高FRP的利用率。本試驗在采用HB-FRP加固混凝土后,對FRP與混凝土的界面粘結(jié)性能及機理展開研究:首先將混凝土試塊加熱到一定溫度,自然冷卻后,在其表面粘貼FRP并進行機械錨固,然后進行FRP-混凝土粘結(jié)滑移試驗研究,研究的參數(shù)包括:混凝土受火溫度(常溫、100℃、200℃、300℃、400℃和500℃),FRP粘貼層數(shù)(1層、2層和3層),機械錨固的個數(shù)(1個、2個和3個)。具體結(jié)論如下:1、采用a類HB-FRP加固(雙螺桿,墊片尺寸110mm×30mm×4mm)混凝土試件的破壞形態(tài)有FRP拉斷、FRP剝離和螺栓剪斷,采用b類HB-FRP加固(單螺桿,墊片尺寸30mm×30mm×2mm)混凝土試件的破壞形態(tài)有FRP撕裂剝離、FRP拉斷;粘貼1層FRP時,隨著機械錨固個數(shù)的增加,a類加固試件的極限粘結(jié)荷載分別較b類提高了1.19倍、1.61倍、1.23倍;2、采用HB-FRP加固混凝土試件的極限粘結(jié)荷載較EB-FRP增大了1.35~2.87倍,且FRP各測點的應變數(shù)值明顯大于EB-FRP相應位置的應變數(shù)值,其中,試件HB-H3N3C1在加載端處的應變數(shù)值是試件EB-H3C1的2.86倍,表明HB-FRP加固技術(shù)能更為有效的提高FRP利用率;3、采用EB-FRP加固的試件,極限粘結(jié)荷載隨FRP粘貼層數(shù)的增加而增大:混凝土在常溫、100℃、200℃、300℃、400℃、500℃下,粘貼2層FRP的極限粘結(jié)荷載分別比粘貼1層FRP提高約1.35倍、1.35倍、1.33倍、1.35倍、1.06倍、1.35倍,粘貼3層FRP的極限粘結(jié)荷載分別比粘貼2層FRP提高約1.16倍、1.36倍、1.19倍、1.25倍、1.46倍、1.12倍;采用HB-FRP加固的試件,極限粘結(jié)荷載隨FRP粘貼層數(shù)的增加呈增大趨勢,但是隨著混凝土受火溫度的增加,個別溫度時,極限粘結(jié)荷載隨FRP粘貼層數(shù)的增加略有降低:混凝土在常溫、100℃、200℃、300℃、400℃下,粘貼2層FRP的極限粘結(jié)荷載分別比粘貼1層FRP提高約1.23倍、1.15倍、0.98倍、1.60倍、1.08倍,粘貼3層FRP的極限粘結(jié)荷載分別比粘貼2層FRP提高約1.23倍、1.20倍、1.43倍、0.98倍、1.16倍;4、采用HB-FRP加固的試件,極限粘結(jié)荷載隨機械錨固個數(shù)的增加呈增大趨勢,但是隨著混凝土受火溫度、FRP粘貼層數(shù)的增加,個別試件的極限粘結(jié)荷載隨機械錨固個數(shù)的增加略有降低:FRP粘貼1層,混凝土在常溫、100℃、200℃、300℃、400℃下,采用2個機械錨固的極限粘結(jié)荷載分別比采用1個機械錨固提高約1.08倍、1.10倍、1.09倍、1.04倍、1.27倍;混凝土在常溫、100℃、200℃、300℃下,采用3個機械錨固的極限粘結(jié)荷載分別比采用2個機械錨固提高約1.26倍、1.17倍、1.15倍、1.39倍;FRP粘貼2層,混凝土在常溫、100℃、200℃、300℃、400℃下,采用2個機械錨固的極限粘結(jié)荷載分別比采用1個機械錨固提高約1.04倍、1.07倍、1.12倍、1.29倍、1.38倍;混凝土在常溫、100℃、200℃、300℃下,采用3個機械錨固的極限粘結(jié)荷載分別比采用2個機械錨固提高約1.19倍、1.10倍、0.98倍、0.87倍;5、采用EB-FRP加固技術(shù)的試件,與常溫下混凝土試件相比,隨著混凝土受火溫度的增加,試件的極限粘結(jié)荷載均有所提高,混凝土受火溫度為400℃時,其增加的幅度最大;采用HB-FRP加固技術(shù)的試件,混凝土受火溫度小于400℃時,隨受火溫度的增加,極限粘結(jié)荷載上下波動,變化幅度較小;混凝土受火溫度400℃時的極限粘結(jié)荷載較常溫下明顯提高:安裝2個機械錨固,粘貼1層FRP,混凝土受火溫度為100℃、200℃、300℃、400℃時極限粘結(jié)荷載分別比常溫下提高約1.02倍、1.06倍、0.88倍、1.34倍;粘貼2層FRP,混凝土受火溫度為100℃、200℃、300℃、400℃時極限粘結(jié)荷載分別比常溫下提高約0.96倍、0.84倍、1.15倍、1.18倍;粘貼3層FRP,混凝土受火溫度為100℃、200℃、300℃、400℃時極限粘結(jié)荷載分別比常溫下提高約0.93倍、0.99倍、0.92倍、1.11倍。
【圖文】：

具體布置形式如圖 2-1 所示（以一層 FRP 為例），機械錨固件詳圖如圖2-2 所示。各試件編號及主要參數(shù)如表 2-1 所示。表 2-1 試件參數(shù)Table 2-1 Specimen parameter試件編號 錨固個數(shù) 錨固間距/mm 錨固類型 粘貼層數(shù)EB-C1 - - - 1EB-C2 - - - 2EB-C3 - - - 3HB-N1C1a 1 - a 1HB-N1C2a 1 - a 2HB-N2C1a 2 150 a 1HB-N2C2a 2 150 a 2HB-N2C3a 2 150 a 3HB-N3C1a 3 75 a 1HB-N3C2a 3 75 a 2HB-N4C1a 4 50 a 1HB-N4C2a 4 50 a 2HB-N4C3a 4 50 a 3HB-N2C1b 2 150 b 1

圖 2-4 加載裝置Figure 2-4 Typical single shear test setup2.2.2 測點布置（1）碳纖維片材加載端位移及非加載端位移，使用 LVDT 位移傳感器，量程0~5mm，加載端位移計置于纖維片材中心線處，，非加載端位移計置于混凝土試塊側(cè)表面中心處，必須保證兩個位移計的中心線重合，具體測量位置如圖 2-5：150碳纖維布混凝土試塊膠層 粘結(jié)段 非粘結(jié)段位移計1角鋼位移計2
【學位授予單位】：華北水利水電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU37

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張峰;徐向鋒;李術(shù)才;;HB-FRP加固混凝土結(jié)構(gòu)的粘結(jié)滑移模型[J];中國公路學報;2015年01期

2 傅智敏;;我國火災統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析[J];安全與環(huán)境學報;2014年06期

3 彭暉;高勇;謝超;崔潮;張克波;;FRP-混凝土界面粘結(jié)行為的參數(shù)影響研究[J];實驗力學;2014年04期

4 管延華;朱登元;莊培芝;李紅超;周志東;;EB-FRP及HB-FRP加固預裂RC梁對比試驗研究[J];土木建筑與環(huán)境工程;2013年04期

5 邵偉;陳有亮;周有成;;不同溫度及不同加熱時間作用后混凝土力學性能試驗研究[J];防災減災工程學報;2012年02期

6 余江滔;劉媛;陸洲導;項凱;;火災后混凝土連續(xù)構(gòu)件的損傷與加固試驗研究[J];同濟大學學報(自然科學版);2012年04期

7 潘一平;周嵐;倪天曉;;我國的火災形勢統(tǒng)計分析[J];消防技術(shù)與產(chǎn)品信息;2012年02期

8 王紅亞;陳禮剛;孫羽;;碳纖維布加固火災后鋼筋混凝土梁的試驗研究[J];四川建筑科學研究;2011年06期

9 李俊華;于長海;唐躍鋒;劉明哲;蕭寒;;CFRP布加固火災后鋼筋混凝土柱的試驗研究[J];建筑科學與工程學報;2011年04期

10 管延華;蔣斌松;宋修廣;;FRP-螺栓聯(lián)合加固RC梁抗彎試驗研究[J];中國礦業(yè)大學學報;2011年02期

相關(guān)博士學位論文 前4條

1 資偉;高溫作用后混凝土結(jié)構(gòu)力學性能及耐久性能研究[D];中南大學;2012年

2 賈彬;混凝土高溫靜動力學特性研究[D];重慶大學;2011年

3 胡程鶴;改進的復合粘結(jié)FRP技術(shù)的試驗研究[D];大連理工大學;2011年

4 任慧韜;纖維增強復合材料加固混凝土結(jié)構(gòu)基本力學性能和長期受力性能研究[D];大連理工大學;2003年

相關(guān)碩士學位論文 前8條

1 林燕卿;CFRP加固火災后混凝土界面粘結(jié)性能及短柱抗震性能[D];華僑大學;2014年

2 龔吉光;復合錨固FRP加固法的改進及理論分析[D];吉林建筑大學;2014年

3 梅延坤;FRP-螺栓聯(lián)合加固技術(shù)錨固粘結(jié)性能與抗彎承載能力試驗研究[D];山東大學;2011年

4 牛平霞;FRP-螺栓聯(lián)合加固病害梁的力學性能試驗研究[D];山東大學;2011年

5 宿瑩;CFRP布加固鋼筋混凝土梁的新型復合粘結(jié)技術(shù)[D];大連理工大學;2010年

6 王崢;混凝土高溫后力學性能的試驗研究[D];大連理工大學;2010年

7 顏俊輝;FRP混合粘貼技術(shù)加固混凝土梁的試驗研究[D];湖南大學;2009年

8 李凌志;火災后混凝土材料力學性能與溫度、時間的關(guān)系[D];同濟大學;2006年

本文編號：2692429