CTRM加固二次受力钢筋混凝土T型梁抗剪性能研究

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纤维织物网辅以水泥砂浆加固(Textile Reinforced Mortar,简称TRM)是一种新型加固方式。TRM加固是将纤维增强材料编织成网格形状,再采用水泥砂浆作基相涂抹至混凝土表面,所采用的纤维复合材料主要有碳纤维增强复合材料(CFRP),玻璃纤维增强复合材料(GFRP),芳纶纤维增强复合材料(AFRP)等,加固层基体可以是高性能复合砂浆、其他水泥砂浆或者是比较细小的混凝土。碳纤维网增强的高性能复合砂浆(CFRP-TRM,简称CTRM)加固受力构件的优势在于CFRP网格作为加固层增强相,高性能水泥复合砂浆作为加固层基相,基相和界面剂中的硅酸钙水合物会生长进CFRP网格纤维和被加固部位的原混凝土中,这样就使得三者之间有足够的握裹力和锚固力及整体性,形成了类似抗剪的锁扣和锚固关系。因高性能复合砂浆内部有碳纤维网格的存在,使得加固层的抗拉性能得到显著增强,而高性能复合砂浆是一种无机胶凝水泥砂浆,与混凝土的材性相差不大,可以和原构件的混凝土更好的结合在一起,防止出现剥离破坏。本文主要针对在二次受力不卸荷载的情况下,研究CTRM加固后钢筋混凝土T型梁的抗剪性能。试验共设计浇筑4根相同的钢筋混凝土T型梁,其中一个为对比试件TL0,另外三个是在不同预损程度下的试件TL1、TL2、TL3,采用CTRM结合机械钢板锚固的方式对试验梁的剪跨区进行U型包裹加固。全文主要研究结论如下:(1)采用CTRM加固的钢筋混凝土T型梁与对比梁相比抗剪承载能力有着明显提高,改善了钢筋混凝土T型梁的最终破坏形态。(2)随着预加载程度越低,CTRM加固钢筋混凝土T型梁的极限抗剪承载力提升幅度就越大。(3)基于试验研究和数值分析,利用ANSYS软件对4根钢筋混凝土T型梁进行有限元模拟,然后与试验结果进行对比分析。并模拟了截面形状不同,对钢筋混凝土梁力学性能的影响。(4)对CTRM加固钢筋混凝土T型梁施工流程的初步探索,归纳总结了一套CTRM加固施工工艺,为实际工程的加固提供一些经验参考。
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