預應力CFRP片材抗剪加固鋼筋混凝土T梁試驗研究
發(fā)布時間：2021-12-01 19:17
針對外貼FRP片材抗剪加固鋼筋混凝土梁存在材料利用率低、易發(fā)生剝離破壞等問題,開發(fā)了用于抗剪加固的CFRP片材預應力張拉和錨固系統(tǒng),給出了相應的施工工藝和方法。為驗證提出系統(tǒng)的有效性,進行了預應力CFRP片材抗剪加固鋼筋混凝土T型截面梁試驗�；贑FRP片材斷裂的破壞模式,提出了預應力CFRP片材加固鋼筋混凝土梁的抗剪承載力計算公式。結果表明,該文開發(fā)的預應力張拉和錨固系統(tǒng)能有效地對CFRP片材施加預應力,減少預應力損失。預應力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。預應力CFRP片材對混凝土梁斜裂縫的產生和發(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。計算結果與試驗值吻合較好,驗證了加固梁抗剪承載力模型的有效性。
【文章來源】：土木工程學報. 2020,53(09)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】：10 頁
【部分圖文】：
試驗梁設計及測量設備布置示意圖(單位:mm)
對比梁DCB加載至130kN時,試驗梁左側剪跨區(qū)腹板底面出現(xiàn)第一條長約為5cm,寬度為0.04mm的斜裂縫。加載至153kN時,在右側剪跨區(qū)出現(xiàn)關于跨中截面對稱的長約為6cm,寬度為0.06mm的斜裂縫。加載至288kN時,右側剪跨區(qū)主裂縫貫穿腹板,裂縫寬度達0.32mm。加載到480kN時,主裂縫已基本貫通,剪跨區(qū)的箍筋屈服;加載至520kN時,荷載已經(jīng)無法增加且極不穩(wěn)定,跨中和加載點截面撓度急劇增大,剪跨區(qū)箍筋出現(xiàn)頸縮并被拉斷,裂縫寬度達到1.7mm,試驗梁發(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,試驗梁左側剪跨區(qū)腹板底面出現(xiàn)第一條長約為6cm、寬度為0.03mm的斜裂縫。加載至158kN時,在右側剪跨區(qū)出現(xiàn)長約為3cm、寬度為0.04mm的斜裂縫。加載至263kN時,裂縫增寬較為明顯,CFRP片材應變陡增,并出現(xiàn)“咔咔”的響聲。加載至427kN時,能夠聽到環(huán)氧樹脂膠出現(xiàn)崩裂的聲音,此時CFRP片材出現(xiàn)剝離,應變降低。加載至570kN時,試驗梁主裂縫已基本貫通,撓度增大。加載至610kN時, CFRP片材把試驗梁表面混凝土撕開,CFRP片材發(fā)生剝離破壞,同時剪跨區(qū)箍筋出現(xiàn)頸縮并被拉斷,試驗梁主斜裂縫也貫通,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-撓度曲線無明顯差異,說明CFRP片材的引入及其預應力水平對混凝土梁的剛度影響很小。斜裂縫逐漸發(fā)展時,各試件的撓度發(fā)展開始出現(xiàn)差異。同一等級荷載作用下,預應力CFRP片材加固試件的剛度最大,普通CFRP片材加固梁次之,而對比梁的剛度最小、撓度最大。破壞時對應的撓度有較大差異,預應力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”模式轉變?yōu)槭軓澋摹八苄云茐摹蹦Ｊ健?.3 斜裂縫的開展
【參考文獻】：
期刊論文
[1]混錨預應力U形碳纖維條帶抗剪加固混凝土梁試驗研究[J]. 周朝陽,劉君,吳中會. 土木工程學報. 2018(10)
[2]預應力碳纖維布加固鋼筋再生混凝土梁受彎承載力研究[J]. 陳愛玖,韓小燕,楊粉,王曉煜,汪志昊,李樹山. 土木工程學報. 2018(11)
[3]無粘結預應力U形CFRP加固混凝土梁抗剪試驗[J]. 周朝陽,趙波涌,劉君,韓殿牧原. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2017(06)
[4]考慮預應力損失的CFRP布加固鋼筋混凝土梁正常使用極限狀態(tài)可靠度研究[J]. 江勝華,侯建國,何英明. 土木工程學報. 2015(11)
[5]后張預應力碳纖維布加固鋼筋混凝土梁預應力損失試驗及計算方法研究[J]. 王文煒,戴建國,張磊. 土木工程學報. 2012(11)
[6]預應力CFRP布加固鋼筋混凝土梁疲勞性能試驗研究[J]. 何初生,王文煒,楊威,葉見曙. 東南大學學報(自然科學版). 2011(04)
[7]預應力碳纖維布加固鋼筋混凝土梁受剪性能試驗研究[J]. 彭剛,劉立新,李險峰. 河南科學. 2005(03)
[8]外貼CFRP加固梁斜截面受力性能的分析和計算[J]. 郝震,曹雙寅,翟瑞興,方志保. 工業(yè)建筑. 2004(02)
[9]纖維復合材料布加固混凝土梁受剪性能的試驗研究[J]. 譚壯,葉列平. 土木工程學報. 2003(11)
碩士論文
[1]自錨式U形碳纖維布預應力抗剪加固鋼筋混凝土T梁試驗研究[D]. 魏少雄.中南大學 2012
本文編號：3526902
【文章來源】：土木工程學報. 2020,53(09)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】：10 頁
【部分圖文】：
試驗梁設計及測量設備布置示意圖(單位:mm)
對比梁DCB加載至130kN時,試驗梁左側剪跨區(qū)腹板底面出現(xiàn)第一條長約為5cm,寬度為0.04mm的斜裂縫。加載至153kN時,在右側剪跨區(qū)出現(xiàn)關于跨中截面對稱的長約為6cm,寬度為0.06mm的斜裂縫。加載至288kN時,右側剪跨區(qū)主裂縫貫穿腹板,裂縫寬度達0.32mm。加載到480kN時,主裂縫已基本貫通,剪跨區(qū)的箍筋屈服;加載至520kN時,荷載已經(jīng)無法增加且極不穩(wěn)定,跨中和加載點截面撓度急劇增大,剪跨區(qū)箍筋出現(xiàn)頸縮并被拉斷,裂縫寬度達到1.7mm,試驗梁發(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,試驗梁左側剪跨區(qū)腹板底面出現(xiàn)第一條長約為6cm、寬度為0.03mm的斜裂縫。加載至158kN時,在右側剪跨區(qū)出現(xiàn)長約為3cm、寬度為0.04mm的斜裂縫。加載至263kN時,裂縫增寬較為明顯,CFRP片材應變陡增,并出現(xiàn)“咔咔”的響聲。加載至427kN時,能夠聽到環(huán)氧樹脂膠出現(xiàn)崩裂的聲音,此時CFRP片材出現(xiàn)剝離,應變降低。加載至570kN時,試驗梁主裂縫已基本貫通,撓度增大。加載至610kN時, CFRP片材把試驗梁表面混凝土撕開,CFRP片材發(fā)生剝離破壞,同時剪跨區(qū)箍筋出現(xiàn)頸縮并被拉斷,試驗梁主斜裂縫也貫通,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-撓度曲線無明顯差異,說明CFRP片材的引入及其預應力水平對混凝土梁的剛度影響很小。斜裂縫逐漸發(fā)展時,各試件的撓度發(fā)展開始出現(xiàn)差異。同一等級荷載作用下,預應力CFRP片材加固試件的剛度最大,普通CFRP片材加固梁次之,而對比梁的剛度最小、撓度最大。破壞時對應的撓度有較大差異,預應力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”模式轉變?yōu)槭軓澋摹八苄云茐摹蹦Ｊ健?.3 斜裂縫的開展
【參考文獻】：
期刊論文
[1]混錨預應力U形碳纖維條帶抗剪加固混凝土梁試驗研究[J]. 周朝陽,劉君,吳中會. 土木工程學報. 2018(10)
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[3]無粘結預應力U形CFRP加固混凝土梁抗剪試驗[J]. 周朝陽,趙波涌,劉君,韓殿牧原. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2017(06)
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[6]預應力CFRP布加固鋼筋混凝土梁疲勞性能試驗研究[J]. 何初生,王文煒,楊威,葉見曙. 東南大學學報(自然科學版). 2011(04)
[7]預應力碳纖維布加固鋼筋混凝土梁受剪性能試驗研究[J]. 彭剛,劉立新,李險峰. 河南科學. 2005(03)
[8]外貼CFRP加固梁斜截面受力性能的分析和計算[J]. 郝震,曹雙寅,翟瑞興,方志保. 工業(yè)建筑. 2004(02)
[9]纖維復合材料布加固混凝土梁受剪性能的試驗研究[J]. 譚壯,葉列平. 土木工程學報. 2003(11)
碩士論文
[1]自錨式U形碳纖維布預應力抗剪加固鋼筋混凝土T梁試驗研究[D]. 魏少雄.中南大學 2012
本文編號：3526902
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