CFRP加固预损钢筋混凝土约束梁抗剪性能试验研究

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钢筋混凝土约束梁(包括连续梁、框架梁、外伸梁等)广泛应用于实际工程中,约束梁在内跨存在反弯点,力学性能比同条件简支梁复杂。加固经常是对已损伤的构件进行的,由于影响钢筋混凝土损伤梁抗剪性能的因素较多,研究成果不尽统一。本课题试验研究了U型粘贴CFRP加固预损钢筋混凝土约束梁抗剪性能。 试验采用了12根钢筋混凝土外伸梁(3根对比梁,9根加固梁),分别考虑了不同正负弯矩比、纤维不同粘贴方式和加固前不同损伤程度等的情况。通过试验,观测了三种情况下试验梁的破坏全过程和破坏形态;探讨了加固损伤梁的抗剪破坏机理以及弯矩比、纤维粘贴方式和加固前损伤程度对试验梁加固效果的影响;分析了外贴纤维条带的应变发展和受力特点。基于对界面剥离破坏机理的认识,根据试验结果,比较了受剪加固已损梁的剥离承载力的计算模型和设计计算公式。 试验发现,当钢筋混凝土梁出现斜裂缝以后,斜裂缝两侧CFRP会随着斜裂缝张开而发生界面剥离破坏。 试验研究和分析表明,对于U形竖向粘贴,梁的抗剪承载力主要取决于CFRP片材-混凝土界面的剥离承载力。U形粘贴CFRP用于加固已损钢筋混凝土梁以提高抗剪承载力时,纤维的破坏多为剥离破坏,试验未检测到纤维拉断,纤维强度得不到充分发挥,加固效果不理想。 本文综合考虑了纤维粘贴方式、片材-混凝土界面的剥离强度等对梁抗剪性能的影响因素,同时将试验结果与中国、美国、加拿大有关规范、指南及标准的设计计算值进行了比较,对采用U型粘贴CFRP加固预损梁建议设计公式进行了分析并与试验结果进行了比较。 本文较为系统的研究了CFRP加固损伤钢筋混凝土约束梁的抗剪性能,对工程实际具有一定的指导意义。
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