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1、第31卷，第5期中國鐵道科學(xué)Vo1．31No．52010年9月CHINARAILWAYSCIENCESeptember，2010文章編號：1001—4632(2010)05—0028—07側(cè)貼預(yù)應(yīng)力CFRP板加固混凝土梁抗彎性能的試驗研究鄧?yán)誓?，陳華，燕柳斌，張鵬，楊帆。，康侃(1．廣西工學(xué)院土木建筑工程系，廣西柳州545006；2．廣西大學(xué)土木建筑工程學(xué)院，廣西南寧530004；3．柳州歐維姆機械股份有限公司，廣西柳州545005)摘要：采用自主研發(fā)的碳纖維增強(CFRP)片材錨具及張拉裝置，對8根用CFRP板不同形式加固的鋼
2、筋混凝土梁模型試件進(jìn)行抗彎性能試驗，研究預(yù)應(yīng)力碳纖維板側(cè)面加固對被加固鋼筋混凝土梁的承載能力、使用階段變形和裂縫的影響，以及被加固鋼筋混凝土梁使用階段碳纖維板的應(yīng)力分布和延性。試驗結(jié)果表明：側(cè)貼預(yù)應(yīng)力碳纖維板加固可明顯提高受彎構(gòu)件開裂荷載及屈服荷載，減小構(gòu)件使用階段的變形及裂縫；兩端可靠錨固能防止剝離破壞，充分利用材料強度，還能同時改善構(gòu)件的延性性能。關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土梁；預(yù)應(yīng)力碳纖維板；加固；側(cè)貼；抗彎性能；試驗研究中圖分類號：U443．34：U445．72文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A近年來，粘貼碳纖維增強(CarbonFiberRe—作用
3、。為此，本文設(shè)計了8根鋼筋混凝土試驗梁，inforcedPolymer，CFRP)片材加固技術(shù)在結(jié)構(gòu)修運用自制的張拉及錨固設(shè)備，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力CFRP復(fù)工程中的應(yīng)用日益廣泛。但以往的研究與工程應(yīng)板側(cè)貼加固混凝土梁的抗彎試驗，研究在混凝土梁用均表明：傳統(tǒng)的外部粘貼CFRP加固技術(shù)無法側(cè)面粘貼預(yù)應(yīng)力CFRP板加固構(gòu)件的受力性能。充分發(fā)揮材料的高強性能，對于CFRP加固受彎結(jié)構(gòu)，僅在鋼筋屈服以后CFRP的強度才能有效1試驗方案地被利用。而對CFRP應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)便能較好地解決上述問題，同時還能改善構(gòu)件使用階段的受1．1試件設(shè)計力性能、防止
4、發(fā)生剝離破壞以及減小應(yīng)變滯后現(xiàn)象共設(shè)計8根用于抗彎試驗的鋼筋混凝土梁試等]。件。其截面尺寸為200mmX400mm，全長3800對比2種常用的CFRP加固片材CFRP布和mm，凈跨3600mm，受拉區(qū)配有220或212mmCFRP板，CFRP板具有質(zhì)量性能穩(wěn)定、施工便捷的HRB335受拉鋼筋，受壓區(qū)配有210mm的架等特點。采用CFRP板加固鋼筋混凝土梁時，通常立筋，箍筋為8@100iTlrn，試件的具體尺寸及配的做法是將CFRP板粘貼在梁底面受拉區(qū)，起到筋如圖1所示。試件的混凝土設(shè)計強度為C30。加體外配筋的作用；對于預(yù)應(yīng)力C
5、FRP板加固混凝固用CFRP板的寬度為50mm，厚度為1_2mm。土梁，已有的試驗及理論研究成果也僅限于梁底加8根梁中，未加固梁1根；側(cè)貼非預(yù)應(yīng)力固[2。]。然而，在實際的加固工程中，當(dāng)有一些管CFRP板加固梁1根；底面粘貼預(yù)應(yīng)力CFRP板加道、線路等緊挨著梁底面通過，或在梁下有墻體等固梁2根，施加的預(yù)應(yīng)力分別為20和4O．廠u障礙物時，難以實現(xiàn)在梁底面通長粘貼預(yù)應(yīng)力(．廠u為CFRP板的極限抗拉強度，按照國標(biāo)CFRP板進(jìn)行結(jié)構(gòu)補強施工，在梁側(cè)面受拉區(qū)部位G／T21490-2008的建議取為2300MPa)；其余4粘貼預(yù)應(yīng)力CF
6、RP板理論上也能起到所需的加固根為側(cè)貼預(yù)應(yīng)力CFRP板加固梁，這4根梁包括2收稿日期：2009—12—2O；修訂日期：2010—05—14基金項目：國家自然科學(xué)基金資助項目(50768002)；廣西自然科學(xué)基金資助項目(2010GXNSFB013006)；廣西科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)項目(0992001—13)；廣西教育廳科研項目(2∞8O8MslO2)作者簡介：鄧?yán)誓?1977?)，女，廣西梧州人，副教授，博士。第5期側(cè)貼預(yù)應(yīng)力CFRP板加固混凝土梁抗彎性能的試驗研究29種鋼筋混凝土梁受拉鋼筋的配筋率，2種CFRP板(指CFRP板頂
7、面至粱底的距離)。試驗梁的編號的張拉控制應(yīng)力，2種預(yù)應(yīng)力CFRP板的粘貼高度及具體設(shè)計參數(shù)見表1。圖1試件尺寸和配筋(單位：mrn)表1試驗梁設(shè)計參數(shù)1．2主要材料的性能開裂荷載和極限承載力。試件用混凝土的實測立方體抗壓強度為35．51．4加載裝置和加載制度MPa，HRB335鋼筋的實際屈服強度為355MPa。加載如圖1所示，梁上的2個集中力通過設(shè)置CFRP板采用自行研制生產(chǎn)的OVM．CFP50—1．2型于鋼梁上的液壓千斤頂逐級施加。加載制度：首先高強CFRP板，膠粘劑是某公司生產(chǎn)的TN-按照正截面設(shè)計計算方法[8對試件的特征荷
8、載值進(jìn)C3PCFRP板粘貼膠，其物理與力學(xué)性能見表2。行計算，小于509／6計算開裂荷載時采用10kN／級表2CFRP板與粘結(jié)膠的物理與力學(xué)性能加載，大于509／6計算開裂荷載后改為3kN／級加載；截面開裂但小于7O計算屈服荷載時采用20kN／級加載，大于7O計
