土木工程外文翻译(中英互译版)

1、PAGE PAGE 32使用加固纤维聚合物增强混凝土梁的延性作者：NNabiil FF. GGracce, Geoorgee Abbel-Sayyed, Waael F. Ragghebb摘要：一种为加加强结构构延性的新型单轴轴柔软加加强质地地的聚合合物(FFRP)已在被被研究，开开发和生生产 (在结构构测试的的中心在在劳伦斯斯技术大大学)。这种织织物是两两种碳纤纤维和一一种玻璃璃纤维的的混合物物，而且且经过设设计它们们在受拉拉屈服时时应变值值较低，从而体体现出伪伪延性的的性能。通过对对八根混混凝土梁梁在弯曲曲荷载作作用下的的加固和和检测对对研制中中的织物物的效果果和延性性进行了了研究。用现在

2、在常用的的单向碳碳纤维薄薄片、织织物和板板进行加加固的相相似梁也也进行了了检测，以便同同用研制制中的织织物加固固梁进行行性能上上的比较较。这种种织物经经过设计计具有和和加固梁梁中的钢钢筋同时时屈服的的潜力，从而和和未加固固梁一样样，它也也能得到到屈服台台阶。相相对于那那些用现现在常用用的碳纤纤维加固固体系进进行加固固的梁，这种研研制中的的织物加加固的梁梁承受更更高的屈屈服荷载载，并且且有更高高的延性性指标。这种研研制中的的织物对对加固机机制体现现出更大大的贡献献。关键词：混凝土土，延性性，纤维维加固，变形介绍外贴粘合合纤维增增强聚合合物（FFRP）片和条条带近来来已经被被确定是是一种对对钢筋混

3、混凝土结结构进行行修复和和加固的的有效手手段。关关于应用用外贴粘粘合FRRP板、薄片和和织物对对混凝土土梁进行行变形加加固的钢钢筋混凝凝土梁的的性能，一些试试验研究究调查已已经进行行过报告告。Saaadaatmaanessh和EEhsaani（19991）检检测了应应用玻璃璃纤维增增强聚合合物(GGFRPP)板进进行变形形加固的的钢筋混混凝土梁梁的性能能。Riitchhie等等人（119911）检测测了应用用GFRRP，碳碳纤维增增强聚合合物（CCFRPP）和GG/CFFRP板板进行变变形加固固的钢筋筋混凝土土梁的性性能。GGracce等人人（19999）和Trrianntaffilllou（

4、19992）研研究了应应用CFFRP薄薄片进行行变形加加固的钢钢筋混凝凝土梁的的性能。Norrriss，Saaadaatmaanessh和EEhsaani（19997）研研究了应应用单向向CFRRP薄片片和CFFRP织织物进行行加固的的混凝土土梁的性性能。在在所有的的这些研研究中，加固的的梁比未未加固的的梁承受受更高的的极限荷荷载。这这些梁中中大多数数出现的的一个缺缺陷是梁梁的延性性有很大大的损失失。然而而通过对对梁的荷荷载-挠挠度性能能的测试试，可以以发现大大多数荷荷载的增增加是在在钢筋屈屈服后发发生的。也就是是说，极极限荷载载明显提提高，然然而屈服服荷载却却没有太太大提高高。因此此在正常常

5、使用水水平荷载载的明显显增加很很难实现现。除去加固固前混凝凝土构件件条件的的影响，钢筋对对加固梁梁的弯曲曲反应有有明显的的贡献。而可惜惜的是，现有的的FRPP加固材材料和钢钢材性能能不同。虽然FFRP有有很高的的强度，但是它它们多数数在提高高足够的的强度之之前被拉拉伸而产产生很大大的应变变。因为为同大多多数FRRP材料料的极限限应变相相比，钢钢材的屈屈服应变变相对较较低，所所以随着着加固构构件的变变形，钢钢材和FFRP加加固材料料的贡献献发生了了变化。结果，钢筋可可能会在在加固构构件取得得任何可可测荷载载增加值值之前就就屈服了了。一些些研究者者在横截截面布置置了更强强的FRRP，这这通常会会增

6、加加加固的成成本，进进而提供供可测的的贡献，尽管这这时变形形是受限限制的（在钢筋筋屈服之之前）。但是，加固材材料从混混凝土表表面的剥剥落更多多的时候候是由于于应力集集中的原原因发生生的。剥剥落是这这项加固固技术中中不出现现的一种种脆性破破坏。尽尽管使用用一些类类似超高高模量碳碳纤维的的特别的的低应变变纤维看看起来是是一种解解决方法法，但这这可能导导致由于于纤维破破坏而产产生脆性性破坏。本文旨旨在介绍绍一种新新型伪延延性FRRP织物物，它在在屈服时时应变低低从而具具有与钢钢筋同时时屈服的的潜力，能够实实现期望望中的加加固水准准。研究意义义FRP已已经被越越来越多多地用做做钢筋混混凝土结结构修复复

7、和加固固的材料料。但是是现在常常用的FFRP材材料缺少少延性，并且与与钢筋性性能不一一致。结结果，经经过加固固处理的的梁会体体现出延延性降低低，不能能达到期期待中的的水平，或者二二者兼有有。本项项研究介介绍了一一种新型型的伪延延性FRRP加固固织物。这种织织物可以以使加固固梁承受受更高的的屈服荷荷载，并并且有助助于避免免延性的的损失，而这在在使用目目前常用用的FRRP进行行加固中中是常见见的。混杂织物物的研制制为了克服服前面所所提的缺缺陷，一一种具有有低屈服服应变值值的延性性FRPP材料是是很必要要的。混杂的文文献回顾顾为了研制制这种材材料，考考虑了各各种不同同纤维的的混杂。多于一一种纤维维材

8、料的的混杂是是许多材材料科学学研究的的兴趣所所在。他他们的工工作多数数集中于于结合两两种纤维维以提高高每种材材料单独独工作时时的力学学特性并并且降低低成本。这已经经在几本本出版物物中报道道过,例例如Buunseel和HHarrris（19774），Phiilipps（119766），MMandderss和Baaderr（19981），Chhow和和Kellly（19880），以及FFukuuda和和Choow（119788）。做做为一种种能够克克服FRRP加固固棒延性性不足问问题的工工具，混混杂吸引引了结构构工程师师。Naannii,Heenneeke和和Okaamotto（119944）研究

9、究了用编编织芳香香尼龙纤纤维绕在在钢筋核核心的短短棒。TTamuuzs和和Teppforrs报道道了关于于使用碳碳和芳香香阻尼纤纤维进行行组合而而成的混混合纤维维棒的试试验调查查。Soombooonssongg，Frrankk和Haarriis（119988）研制制了一种种用编织织芳香尼尼龙纤维维缠绕在在碳纤维维核心的的混合FFRP加加固棒。Harrriss，soombooonssongg和Frrankk（19998）使用这这些棒对对混凝土土梁进行行加固，以得到到用常规规钢筋进进行加固固的混凝凝土梁的的普通荷荷载-挠挠度特性性。设计思想想和材料料为了产生生延性，一种使使用不同同种类纤纤维的混混

10、杂技术术已经被被采用。选用了了在破坏坏时有不不同延长长量级的的三种纤纤维。图图1显示示了这些些复合纤纤维在拉拉伸时的的应力-应变曲曲线，表表1显示示了它们们的力学学特性。这项技术术是建立立在将这这些纤维维结合起起来并控控制配合合比例的的基础上上的，这这样当它它们被拉拉伸时共共同承受受荷载，延伸小小（LEE）的纤纤维先破破坏，允允许一定定的应变变松弛（应变增增加而混混合材料料的荷载载却并未未增加）。余下下的延伸伸大（HHE）的的纤维被被分配承承担所有有的荷载载直到破破坏。延延伸小的的纤维破破坏时的的应变值值体现了了混合材材料屈服服应变值值，而延延伸大的的纤维破破坏时的的应变值值体现的的是极限限应

11、变值值。延伸伸小的纤纤维破坏坏时对应应的荷载载体现的的是屈服服荷载值值，而延延伸大的的纤维承承担的最最大荷载载体现的的是极限限荷载值值。超高高模量碳碳纤维（1号碳碳）被用用做延伸伸小的纤纤维，它它应有尽尽可能低低的应变变，但不不得小于于钢筋的的屈服应应变（660级钢钢筋大约约为0.2%）。另一一方面，型玻玻璃纤维维被用做做延伸大大的纤维维，应能能提供尽尽可能高高的应变变而产生生高延性性指标（破坏时时的变形形和屈服服时的变变形的比比例）。高模量量碳纤维维（号号碳）被被选做了了延伸中中等（MME）纤纤维，它它使在延延伸小的的纤维破破坏后发发生应变变松弛时时荷载的的降低最最小化，并且能能够提供供从延

12、伸伸小的纤纤维向延延伸大的的纤维逐逐渐传递递荷载的的途径。基于这这种思想想，生产产了一种种单向织织物，并并进行了了测试，将它在在拉伸时时的性能能和理论论预测的的承载性性能做了了对比。理论上上的性能能建立在在混合物物规则上上，根据据这种规规则，混混合物的的轴向刚刚度是将将各组成成部分的的相对刚刚度进行行总合计计算得到到的。这这种织物物的生产产过程是是，将不不同的纤纤维做为为相邻的的纱线结结合起来来，并将将它们用用环氧树树脂注入入模具中中。图就是一一个生产产样品的的照片。编织而而成的玻玻璃纤维维片布置置在试样样的两端端，以消消除测试试中固定定端的应应力集中中。试样样厚mmm（0.008inn），宽

13、宽25.4mmm（1inn），在在拉伸时时根据美美国材料料实验协协会330399规范进进行测试试。四个个测试样样品的平平均荷载载-应变变曲线见见图3，上面还还有理论论预测的的曲线。应该注注意到直直到应变变值达到到0.335%，荷载-应变性性能都是是线性的的，这时时延伸小小的纤维维开始破破坏。在在这一点点上应变变增长的的速率高高于荷载载。当应应变值达达到0.90%时，中中等延伸伸的纤维维开始破破坏，导导致应变变有附加加的增长长，直到到由于延延伸大的的纤维破破坏带来来试样的的彻底破破坏。可可以测试试到屈服服荷载（荷载-应变曲曲线上性性能去不不再为线线性的第第一点）为0.46kkN/mmm（22.6

14、kkipss/inn）,极极限荷载载为0.78kkN/mmm（44.4kkipss/inn）。梁的测试试梁的详细细情况一共浇筑筑了133根钢筋筋混凝土土梁，横横截面尺尺寸为11522544mm（610iin），长27744mmm（1088in）。梁的的受弯钢钢筋由底底部的两两根5号号（166mm）受拉钢钢筋和顶顶部的两两根3号号（9.5mmm）的受受压钢筋筋组成。为防止止发生剪剪切破坏坏，使用用1622mm长长的3号号钢筋扎扎成闭合合镫形对对梁的抗抗剪进行行进一步步的加固固。有55根梁浇浇筑时角角部做成成半径225mmm（1inn）的圆圆角，从从而易于于加固材材料的安安置。图图4显示示了梁的的

15、尺度、钢筋详详图、支支座和加加载点的的位置。使用的的钢筋为为60等等级，屈屈服强度度4155MPaa（8000pssi）。加固材料料研制中的的混合织织物用于于加固88根梁。使用了了两种不不同厚度度的织物物。第一一种（HH体系，t=11.0mmm）厚厚度1.0mmm（0.004inn），第第二种（H-体体系，tt=1.5mmm）厚度度1.55mm（0.006inn）。其其他四根根梁使用用现在常常用的碳碳纤维加加固材料料进行加加固：11）一层层单向碳碳纤维薄薄片，极极限荷载载0.334kNN/mmm（1.95kkipss/inn）；22）两层层单向碳碳纤维织织物，极极限荷载载1.331kNN/mm

16、m（7.5kiips/in）；3）一层固固体玻璃璃谈碳纤纤维板，极限荷荷载为22.8kkN/mmm（116kiips/in）。对这这些材料料测试得得到的荷荷载-应应变图见见图5。表2给给出了包包括研制制中的织织物在内内的加固固材料的的特性。粘结材料料对这种混混合织物物，使用用一种环环氧树脂脂（环氧氧A）注注入纤维维，并做做为织物物和混凝凝土表面面的粘结结材料。这种环环氧材料料极限应应变为44.4%，从而而保证不不至于在在纤维破破坏之前前破坏。对于使使用碳纤纤维薄片片、板和和织物加加固的梁梁，使用用的是极极限应变变为2.0%的的环氧树树脂（环环氧B）。由生生产商提提供的粘粘结材料料的力学学特性见

17、见表3。加固在梁的底底部和两两侧喷砂砂以使其其表面粗粗糙。然然后使用用丙酮除除去污物物对梁进进行清洁洁。采用用两种加加固构造造：1）只在梁梁底面布布置加固固材料（A组梁梁）；22）除对对梁底部部外，在在梁两侧侧各伸长长1522mm（16iin），大概能能覆盖住住梁的受受弯拉伸伸部分（B组梁梁）。加加固材料料沿梁长长度布置置在中心心，长达达2.224m（88iin）。环氧在在对梁进进行测试试前要进进行两周周的养护护。对研研制中的的混合织织物（HH-体系系）加固固的梁，制备了了两根，并对各各种构造造进行测测试来证证实结果果。表44对梁的的检测进进行了汇汇总。仪器跨中FRRP的应应变通过过布置在在梁

18、底面面的三个个应变片片测量。测量AA组梁钢钢筋拉伸伸应变是是通过监监控在梁梁的侧面面与钢筋筋棒平行行处测量量点设置置的DEEMC（可拆式式机械计计量器），而BB组梁使使用的是是应变片片。跨中中挠度是是通过使使用串行行电位计计测量的的。使用用液压器器对梁加加载。荷荷载有一一种荷载载电池测测量。所所有的传传感器同同数据采采集系统统相连以以扫描并并记录读读数。试验结果果和讨论论控制梁控制梁的的屈服荷荷载822.3kkN（118.55kipps），极限荷荷载955.7kkN（221.55kipps）。梁由于于钢筋屈屈服而破破坏，随随之跨中中混凝土土受压破破坏。控控制梁的的试验结结果见加加固梁的的试验成

19、成果图上上（图66至155）。A组梁A组梁已已在底面面进行了了加固。图6至至11显显示了这这些梁的的试验结结果。HH-500-1梁梁和H-75-1梁分分别和HH-500-2梁梁和H-75-2梁各各自的结结果非常常接近，因此关关于这些些梁的讨讨论就集集中于后后两者，以避免免重复。梁的延延性通过过计算延延性指数数来考察察，即计计算破坏坏时与屈屈服时的的挠度之之比。图6（aa）显示示了C-1梁的的荷载-跨中挠挠度关系系图，CC-1梁梁使用碳碳纤维薄薄片进行行加固。梁在荷荷载为885.99kN（19.3kiips）时屈服服，在荷荷载为1101.9kNN（222.9kkipss）时由由于碳纤纤维薄片片的

20、开裂裂而破坏坏。值得得注意的的是，从从这幅图图中看来来，虽然然有了延延性性能能，但是是同控制制梁比起起来，屈屈服荷载载只提高高了4%。延性性指数为为2.115。图图6（bb）显示示了跨中中荷载-碳纤维维应变关关系图。图7（aa）显示示了C-2梁对对应的荷荷载-挠挠度曲线线。这根根梁使用用固体玻玻璃碳纤纤维板进进行加固固。它没没有屈服服台阶（延性指指数为11），在在荷载为为1322.6kkN（229.88kipps）时时由于板板端部的的受剪-受拉破破坏而突突然破坏坏。尽管管荷载提提高了661%，但破坏坏仍是脆脆性的。图7（b）显显示了跨跨中荷载载-碳纤纤维应变变关系。碳纤维维破坏时时记录的的最大

21、应应变为00.333%，这这意味着着板的承承载力发发挥了224%。C-3梁梁的荷载载-挠度度关系见见图8（a）。该梁由由两层碳碳纤维织织物加固固。它在在荷载为为1077.7kkN（224.22kipps）时时屈服，在荷载载为1334.44kN（30.21kkipss）时由由于织物物的剥落落而破坏坏，此时时它并未未如控制制梁那样样显示出出任何明明显的屈屈服台阶阶。延性性指数是是1.664。值值得注意意的是，在图88（b）中破坏坏时记录录到的碳碳纤维应应变的最最大值为为0.667%，这意味味着纤维维承载力力大约发发挥了448%。图9（aa）显示示了H-50-2梁的的荷载-挠度关关系。这这根梁使使用

22、研制制中的厚厚度为11mm厚厚的混合合织物进进行加固固。屈服服荷载为为97.9Knn（222.0kkipss）（同同控制梁梁比起来来提高了了19%）。在在图9（b）中中值得注注意的是是，当梁梁屈服时时织物应应变为00.400%。它它的延性性指数为为2.333，当当荷载最最终达到到1144.8kkN（225.88kipps）时时由于织织物的彻彻底开裂裂而破坏坏。图99（c）即为破破坏时的的梁。图10（a）显显示了HH-755-2梁梁的荷载载-屈服服关系。这根梁梁使用厚厚度为11.5mmm厚的的研制中中的混合合织物。它在荷荷载为1113.9kNN（255.6kkipss）时屈屈服，在在1300.8

23、kkN（229.44kipps）的的极限荷荷载下由由于织物物剥落而而导致彻彻底破坏坏之前体体现出的的延性指指数为22.133。值得得注意的的是，尽尽管最终终破坏是是由于织织物的剥剥落，但但这是在在取得了了令人满满意的延延性之后后发生的的。从图图10（b）中中可见当当梁屈服服时的应应变为00.355%。图图10（c）是是梁破坏坏时的照照片。图11和和表5对对A组梁梁的试验验结果进进行了比比较。可可以观察察出如下下现象：1C-1梁和和H-550-22梁体现现了较好好的延性性特征。但是HH-500-1梁梁比C-1梁体体现了更更高的屈屈服荷载载。这是是因为，经过设设计这种种研制中中的混合合织物比比碳纤

24、维维片有更更高的初初始刚度度；因此此，在钢钢筋屈服服前它比比碳纤维维对加固固的贡献献更大。2尽管管碳纤维维织物的的极限荷荷载比11.5mmm厚的的混合织织物屈服服时对应应的荷载载大几倍倍，但是是直到屈屈服时，H-775-22体现着着和C-3相似似的性能能。但是是H-775-22梁有令令人满意意的屈服服台阶，而C-3梁却却没有。3相对对于现在在常用的的碳纤维维加固材材料，这这种研制制中的织织物屈服服时的应应变和钢钢筋的屈屈服应变变接近。尽管仍仍然较高高，但是是混合织织物的应应变值和和梁屈服服时的应应变值接接近，这这意味这这它和钢钢筋同时时屈服。这一部部分要归归功于将将植物安安置在梁梁的外表表面，

25、这这样比安安置在梁梁的内部部要承受受更大的的拉应变变。结果果织物的的屈服应应变设计计值看起起来是可可以接受受的。4当使使用有较较高承载载能力的的碳纤维维板（正正如在CC-2梁梁中使用用的）时时，能够够提供高高的破坏坏荷载，同时也也会产生生脆性破破坏。B组梁这组梁除除对梁底底部外，在梁两两侧向上上延伸1152mmm（16iin）的的范围也也进行了了加固。改组试试验结果果见表55和图112至115。HH-S550-11梁和HH-S775-11梁分别别和H-S500-2梁梁和H-S755-2梁梁各自的的结果非非常接近近，因此此关于这这些梁的的讨论就就集中于于后两者者，以避避免重复复。图12（a）显显

26、示了CCS梁的的荷载-挠度关关系。这这根梁是是使用碳碳纤维薄薄片体系系加固的的。它在在荷载达达到999.2kkN（222.33kipps）时时由于钢钢筋的屈屈服而屈屈服。屈屈服荷载载增加了了20%。梁在在达到1123.3kNN（277.7kkipss）的极极限荷载载时由于于跨中混混凝土的的受压破破坏而破破坏。从从图122（b）可以看看出当梁梁屈服时时，碳纤纤维的应应变为00.355%，因因此在这这段承载载阶段发发挥了它它的大约约30%的能力力。在梁梁破坏之之前记录录到的最最大应变变为1.0%。取得的的延性指指数为22.044。H-S550-22的试验验结果见见图133。这根根梁使用用研制中中的

27、厚度度为1mmm厚的的混合织织物进行行加固。图133（a）显示了了它的荷荷载-挠挠度曲线线。当荷荷载达到到1133.9kkN（225.66kipps）时时由于钢钢筋和织织物的破破坏，梁梁发生破破坏。屈屈服荷载载增加了了38%。梁在在达到1146.6kNN（322.9kkipss）的极极限荷载载时由于于混凝土土的受压压破坏而而破坏。延性指指数为22.255。图113（bb）显示示了跨中中荷载和和织物应应变的关关系。梁梁屈服时时记录到到的应变变值是00.355%，在梁破破坏前记记录到的的最大应应变值是是1.22%。梁梁的破坏坏情形见见图133（c）。图14即即H-SS75-2的试试验结果果。这根根

28、梁也是是用研制制中的混混合织物物加固的的，但是是厚度为为1.55mm。从图114（aa）可见见梁在荷荷载为1127.3kNN（288.6kkipss）时屈屈服，由由于钢筋筋和织物物的屈服服，屈服服荷载增增加了555%。当荷载载达到1162.0kNN（366.4kkipss）时，这根梁梁由于跨跨中混凝凝土的受受压破坏坏而破坏坏。它的的延性指指数为11.899。图114（bb）显示示了跨中中荷载和和织物应应变的关关系。在在梁破坏坏前记录录到的最最大应变变是0.74%。该梁梁的破坏坏情形见见图144（c）。图15显显示了BB组各梁梁试验结结果的比比较。从从试验结结果可以以观察到到如下现现象：1虽然然

29、混合织织物的屈屈服荷载载低于碳碳纤维板板的极限限荷载，但是HH-S550-22梁比CCS梁体体现出了了更高的的延性。这是因因为同碳碳纤维薄薄片相比比，这种种混合织织物有更更高的初初始刚度度。2用研研制中的的混合织织物加固固的梁屈屈服荷载载更大，并且有有令人满满意的屈屈服台阶阶。这种研制制中的混混合织物物的一个个优点是是它易于于通过视视觉观察察判断织织物是否否屈服，因为任任何破坏坏的碳纤纤维纱线线都是可可见的。而且，这种混混合织物物比目前前常用的的碳纤维维材料便便宜，因因为这些些纤维中中超过775%的的使用的的是玻璃璃纤维，而这要要比碳纤纤维成本本低。结论基于本研研究所介介绍的研研究调查查，可以

30、以得出如如下结论论：1目前前常用的的FRPP材料作作为弯曲曲加固体体系用于于混凝土土结构并并不能总总是在加加固梁中中提供类类似未加加固梁的的屈服时时的屈服服台阶。在一些些情况下下，加固固可能导导致加固固梁的脆脆性破坏坏或着是是屈服荷荷载增加加很不明明显，或或者是二二者兼有有。2选择择的几种种类型的的纤维的的混杂被被用于研研制伪延延性的织织物，它它在屈服服时的应应变低（0.335%）。经过过设计，这种织织物具有有同加固固梁中的的钢筋同同时屈服服的潜力力。3同那那些应用用碳纤维维进行加加固体系系相比，使用研研制中的的混合织织物进行行加固的的梁通常常会显示示出在屈屈服荷载载上有更更高的增增长。有有些

31、用混混合织物物进行加加固的梁梁会显示示出类似似未加固固梁的屈屈服台阶阶。这在在结构破破坏之前前保证足足够的警警示作用用是特别别重要的的。4使用用研制中中的混合合织物体体系进行行加固的的梁并没没有显示示出明显显的延性性损失。使用碳碳纤维加加固的梁梁也没有有明显的的延性损损失，但但是屈服服荷载较较低。参考文献献ASTMM D 30339, 20000, “Sttanddardd Teest Metthodd foor TTenssilee Prropeertiies ofPPolyymerr Maatriix CCompposiite Matteriialss,” Annnuall Boook o

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40、tiic RReinnforrcinng,” ACCI MMateeriaals Jouurnaal,VV. 995, No. 6, Noov.-Decc., pp. 6555-6666.Tamuuzs, V., aand Teppferrs, R., 19995, “DDucttiliity of Nonnmettalllic HybbriddFibber Commpossitee Reeinfforccemeent forr Cooncrretee,” Prooceeedinngs, 2nnd IInteernaatioonallRILLEM Symmpossiumm (FFRPRRCS-

41、2), ppp. 118-225.Triaantaafilllouu, NN. PP., 19992, “Sttrenngthheniing of RC Beaams witth EEpoxxy-BBonddedFFibeer-CCompposiite Matteriialss,” Matteriialss annd SStruuctuuress, VV. 225, pp. 2001-2211.附录表1 复复合纤维维的力学学特性纤维材料料描述弹性模量量，GPPa（MMSi）抗拉强度度，MPPa（kksi）破坏时的的应变，%1号碳纤纤维超高摸量量碳纤维维379（55）13244（1992）0.3

42、552号碳纤纤维高摸量碳碳纤维231（33.5）24133（3550）0.9至至1.00玻璃纤维维E型玻璃璃48（77）10344（1550）2.1表2 加加固材料料的特性性类型屈服荷载载，kNN/mmm（kiips/in）屈服应变变，%极限荷载载，kNN/mmm（kiips/in）极限应变变，%厚度，mmm（iin）碳纤维薄薄片0.344（1.95）1.20.133（0.0055）碳纤维板板2.8（16.0）1.41.3（0.005）碳纤维织织物1.311（7.50）1.41.900（0.0755）H体系（t=11mm）0.233（1.30）0.3550.399（2.24）1.7441.0（

43、0.004）H体系（t=11.5mmm）0.344（1.95）0.3550.599（3.36）1.7441.5（0.006）表3 环环氧粘结结材料特特性环氧类型型抗拉强度度，MPPa（kksi）极限应变变，%抗压强度度，Mppa（kksi）A66.33（9.62）4.4109.2（115.884）B68.99（100.0）2.086.22（122.500）表4 试试验梁的的汇总梁的组别别梁的称号号加固材料料N/A控制梁N/AA组梁C-1碳纤维薄薄片C-2碳纤维板板C-3碳纤维织织物H-500-1H体系（t=11mm）H-500-2H-755-1H体系（t=11.5mmm）H-755-2B组梁C

44、S碳纤维薄薄片H-S550-11H体系（t=11mm）H-S550-22H-S775-11H体系（t=11.5mmm）H-S775-22表5 试试验结果果汇总梁的名称称加固体系系屈服荷载载，kNN (kkipss）屈服时的的挠度，mm（in）破坏时的的荷载，kN（kipps）破坏时的的挠度，mm（in） 延性指指数=第第6列/第4列列破坏时FFRP的的应变，%最终破坏坏类型控制梁N/A82.33（188.5）14.00（0.55）95.77（211.5）49.55（1.95）3.555N/A钢筋屈服服后混凝凝土破坏坏C-1碳纤维薄薄片85.99（199.3）13.22（0.52）101.9（2

45、22.99）28.44（1.12）2.1551.100钢筋屈服服后FRRP断裂裂C-2碳纤维板板132.6（229.88）16.00（0.63）1.0000.333剪切拉伸伸破坏C-3碳纤维织织物107.7（224.22）13.55（0.53）134.4（330.22）22.11（0.87）1.6440.677钢筋屈服服后FRRP剥落落H-500-2H体系（t=11mm）97.99（222.0）15.22（0.66）114.8（225.88）35.66（1.40）2.3331.555钢筋和FFRP屈屈服后，FRPP断裂H-755-2H体系（t=11.5mmm）113.9（225.66）13.7

46、7（0.54）130.8（229.44）29.22（1.15）2.1330.744钢筋和FFRP屈屈服后，FRPP剥落CS碳纤维薄薄片99.22（222.3）14.22（0.56）123.3（227.77）29.00（1.14）2.0441.000钢筋屈服服后混凝凝土破坏坏H-S550-22H体系（t=11mm）113.9（225.66）14.22（0.56）146.4（332.99）32.00（1.26）2.2551.200钢筋和FFRP屈屈服后混混凝土破破坏H-S775-22H体系（t=11.5mmm）127.3（228.66）15.88（0.62）162.0（336.44）29.77（1

47、.17）1.8990.744钢筋和FFRP屈屈服后混混凝土破破坏ACI STRRUCTTURAAL JJOURRNALLTECCHNIICALL PAAPERRTitlle nno：99-S711Streengtthenningg off Cooncrretee Beeamss Ussingg Innnovvatiive Ducctille FFibeer-RReinnforrcedd Poolymmer FabbriccBy NNabiil FF. GGracce, Geoorgee Abbel-Sayyed, Waael F. RagghebbabsttracctAninnnovvatii

48、ve, unniaxxiall duuctiile fibber-reiinfoorceed ppolyymerr (FFRP) faabriic hhas beeen rreseearcchedd, ddeveelopped, annd mmanuufaccturred (inn thhe SStruuctuurallTesstinngCeenteer aat LLawrrencceTeechnnoloogiccalUUnivverssityy) ffor strrenggtheeninng sstruuctuuress. TThe fabbricc iss a hybbridd off t

49、wwo ttypees oof ccarbbon fibberss annd oone typpe oof gglasss ffibeer, andd haas bbeenn deesiggnedd too prroviide a ppseuudo-ducctille bbehaavioor wwithh a loww yiieldd-eqquivvaleent strrainn vaaluee inn teensiion. Thhe eeffeectiivennesss annd dducttiliity of thee deevellopeed ffabrric hass beeen in

50、vvesttigaatedd byy sttrenngthheniing andd teestiing eigght conncreete beaams undder fleexurral loaad. Simmilaar bbeamms sstreengtthenned witth ccurrrenttly avaailaablee unniaxxiall caarboon ffibeer ssheeets, faabriics, annd pplattes werre aalsoo teesteed tto ccompparee thheirr beehavviorr wiith thoo

51、se strrenggtheenedd wiith thee deevellopeed ffabrric. Thhe ffabrric hass beeen dessignned so thaat iit hhas thee pootenntiaal tto yyielld ssimuultaaneoouslly wwithh thhe ssteeel rreinnforrcemmentt off sttrenngthheneed bbeamms aand hennce, a ducctille pplatteauu siimillar to thaat ffor thee noonsttre

52、nngthheneed bbeamms ccan be achhievved. Thhe bbeamms sstreengtthenned witth tthe devveloopedd faabriic eexhiibitted higgherr yiieldd looadss annd aachiieveed hhighher ducctillityy inndexxes thaan tthosse sstreengtthenned witth tthe currrenntlyy avvaillablle ccarbbon fibber strrenggtheeninng ssysttem

53、ss. TThe devveloopedd faabriic sshowws aa moore efffecttivee coontrribuutioon tto tthe strrenggtheeninng mmechhaniism.keywwordd：Conncreete, duuctiilitty, texxtille ffibeer rreinnforrcemmentt, ddisttorttionnINTRRODUUCTIIONThe usee off exxterrnallly bonndedd fiibcrr-rccinfforcccd pollymeer (FRPP) sshe

54、eets andd sttripps hhas reccenttly beeen eestaabliisheed aas aan eeffeectiive toool ffor rehhabiilittatiing andd sttrenngthheniing reiinfoorceed cconccrette sstruuctuuress. SSeveerall exxperrimeentaal iinveestiigattionns hhavee beeen repportted on thee beehavviorr off cooncrretee beeamss sttrenngthh

55、eneed ffor fleexurre uusinng eexteernaallyy boondeed FFRP plaatess, ssheeets, orr faabriics. Saaadaatmaancssh aand Ehssanii (119911) eexammineed tthe behhaviior of conncreete beaams strrenggtheenedd foor fflexxuree ussingg gllasss fiiberr-reeinfforcced pollymeer (GFRRP) plaatess. RRitcchiee ctt all.

56、 (19991) tesstedd reeinfforcced conncreete beaams strrenggtheenedd foor fflexxuree ussingg GFFRP. caarboon ffibccr-rrcinnforrccdd poolymmer (CFFRP). aand G/CCFRPP pllatees. Graace et al. (119999) aand Triian- taafilllouu (119922) sstuddiedd thhe bbehaavioor oof rreinnforrcedd cooncrretee beeamss stt

57、renngthheneed ffor fleexurre uusinng CCFRPP shheetts. Norrriss. SSaadattmanncshh. aand Fhssanii (119977) iinveestiigatted thee beehavviorr off cooncrretee beeamss sttrenngthheneed uusinng CCFRPP unnidiirecctioonall shheetts aand CFRRP wwoveen ffabrricss. IIn aall of theese invvesttigaatioons, thhe s

58、streengtthenned beaams shoowedd hiigheer uultiimatte lloadds ccomparred to thee noonsttrcnngthhcnccd ooness. OOne of thee drrawbbackks eexpeerieenceed bby mmostt off thhesee sttrenngthheneed bbeamms wwas a cconsidderaablee looss in beaam dducttiliity. Ann exxamiinattionn off thhe lloadd- ddefllectti

59、onn beehavviorr off thhe bbeamms, howweveer, shoowedd thhat thee maajorrityy off thhe ggainned inccreaase in loaad wwas expperiiencced afterr thhe yyielld oof tthe steeel reiinfoorceemennt. In othher worrds, a siggnifficaant inccreaase in ulttimaate loaad wwas expperiiencced witthouut mmuchh inncree

60、asee inn yiieldd looad. Heencee, aa siigniificcantt inncreeasee inn seerviice levvel loaads couuld harrdlyy bee gaaineed.Aparrt ffromm thhe ccondditiion of thee cooncrretee ellemeent befforee sttrenngthheniing, thhe ssteeel rreinnforrcemmentt coontrribuutess siigniificcanttlytto tthe flccxurral ress