碳纤维布加固混凝土梁受弯性能的试验研究

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碳纤维加固技术作为一种混凝土结构加固方法,由于其众多的优越性能,引起了国内外土木工程界的普遍关注。 为了研究碳纤维对受弯梁加固后梁承载力提高的幅度,本文采用试验研究方法,对外贴碳纤维布加固的钢筋混凝土受弯梁进行了分析和研究。 试验采用五根相同截面尺寸和相同配筋率的矩形截面简支梁,通过粘贴不同层数的碳纤维布进行加固,同时比较锚固与非锚固,锚固间距不同三种情况下的加固效果。试验过程中,记录了梁的跨中挠度、开裂荷载以及混凝土、钢筋、碳纤维布的应变等,观察了加固后梁的破坏形式以及裂缝开展情况. 试验结果表明:碳纤维加固后,梁的正截面承载力有很大的提高,其中粘贴层数对加固效果有很大的影响,层数越多提高越大,但这种提高幅度是非线性的,以两层为佳。加固后的梁裂缝开展略晚,并且层数越多裂缝发展越缓慢,裂缝间距和宽度越小,裂缝的形式与非加固梁有明显不同。加固后梁的刚度有一定的提高,碳纤维布粘贴层数对刚度的影响在钢筋屈服以后比较明显。 在理论分析上,采用平截面假定,根据混凝土梁受弯的基本理论,对碳纤维受拉破坏、混凝土受压破坏以及平衡破坏三种破坏形式提出了加固梁的正截面承载力计算公式,并着重推导了极限贴布率的计算方法。
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