針對(duì)外貼FRP片材抗剪加固鋼筋混凝土梁存在材料利用率低、易發(fā)生剝離破壞等問(wèn)題,開(kāi)發(fā)了用于抗剪加固的CFRP片材預(yù)應(yīng)力張拉和錨固系統(tǒng),給出了相應(yīng)的施工工藝和方法。為驗(yàn)證提出系統(tǒng)的有效性,進(jìn)行了預(yù)應(yīng)力CFRP片材抗剪加固鋼筋混凝土T型截面梁試驗(yàn)。基于CFRP片材斷裂的破壞模式,提出了預(yù)應(yīng)力CFRP片材加固鋼筋混凝土梁的抗剪承載力計(jì)算公式。結(jié)果表明,該文開(kāi)發(fā)的預(yù)應(yīng)力張拉和錨固系統(tǒng)能有效地對(duì)CFRP片材施加預(yù)應(yīng)力,減少預(yù)應(yīng)力損失。預(yù)應(yīng)力CFRP片材抗剪加固梁均發(fā)生以受壓區(qū)混凝土壓碎為標(biāo)志的受彎破壞模式,錨固裝置能夠確保CFRP片材在斷裂之前不發(fā)生剝離破壞。預(yù)應(yīng)力CFRP片材對(duì)混凝土梁斜裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展有明顯的抑制作用,加固后鋼筋混凝土梁的抗剪承載力得到大幅提升。計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)值吻合較好,驗(yàn)證了加固梁抗剪承載力模型的有效性。 

【文章來(lái)源】：土木工程學(xué)報(bào). 2020,53(09)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

試驗(yàn)梁設(shè)計(jì)及測(cè)量設(shè)備布置示意圖(單位:mm)

對(duì)比梁DCB加載至130kN時(shí),試驗(yàn)梁左側(cè)剪跨區(qū)腹板底面出現(xiàn)第一條長(zhǎng)約為5cm,寬度為0.04mm的斜裂縫。加載至153kN時(shí),在右側(cè)剪跨區(qū)出現(xiàn)關(guān)于跨中截面對(duì)稱的長(zhǎng)約為6cm,寬度為0.06mm的斜裂縫。加載至288kN時(shí),右側(cè)剪跨區(qū)主裂縫貫穿腹板,裂縫寬度達(dá)0.32mm。加載到480kN時(shí),主裂縫已基本貫通,剪跨區(qū)的箍筋屈服;加載至520kN時(shí),荷載已經(jīng)無(wú)法增加且極不穩(wěn)定,跨中和加載點(diǎn)截面撓度急劇增大,剪跨區(qū)箍筋出現(xiàn)頸縮并被拉斷,裂縫寬度達(dá)到1.7mm,試驗(yàn)梁發(fā)生剪壓破壞,如圖4(a)所示。普通CFRP片材抗剪加固梁PCB加載至149kN時(shí),試驗(yàn)梁左側(cè)剪跨區(qū)腹板底面出現(xiàn)第一條長(zhǎng)約為6cm、寬度為0.03mm的斜裂縫。加載至158kN時(shí),在右側(cè)剪跨區(qū)出現(xiàn)長(zhǎng)約為3cm、寬度為0.04mm的斜裂縫。加載至263kN時(shí),裂縫增寬較為明顯,CFRP片材應(yīng)變陡增,并出現(xiàn)“咔咔”的響聲。加載至427kN時(shí),能夠聽(tīng)到環(huán)氧樹(shù)脂膠出現(xiàn)崩裂的聲音,此時(shí)CFRP片材出現(xiàn)剝離,應(yīng)變降低。加載至570kN時(shí),試驗(yàn)梁主裂縫已基本貫通,撓度增大。加載至610kN時(shí), CFRP片材把試驗(yàn)梁表面混凝土撕開(kāi),CFRP片材發(fā)生剝離破壞,同時(shí)剪跨區(qū)箍筋出現(xiàn)頸縮并被拉斷,試驗(yàn)梁主斜裂縫也貫通,梁發(fā)生剪壓破壞,如圖4(b)所示。

圖5給出了試驗(yàn)梁的荷載-跨中撓度曲線。從圖中可知,加載至主斜裂縫發(fā)展初期,試件的荷載-撓度曲線無(wú)明顯差異,說(shuō)明CFRP片材的引入及其預(yù)應(yīng)力水平對(duì)混凝土梁的剛度影響很小。斜裂縫逐漸發(fā)展時(shí),各試件的撓度發(fā)展開(kāi)始出現(xiàn)差異。同一等級(jí)荷載作用下,預(yù)應(yīng)力CFRP片材加固試件的剛度最大,普通CFRP片材加固梁次之,而對(duì)比梁的剛度最小、撓度最大。破壞時(shí)對(duì)應(yīng)的撓度有較大差異,預(yù)應(yīng)力CFRP片材加固梁表現(xiàn)出較好的延性,將原有加固梁由受剪的“脆性破壞”模式轉(zhuǎn)變?yōu)槭軓澋摹八苄云茐摹蹦Ｊ健?.3 斜裂縫的開(kāi)展

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3526902