混凝土结构加固技术碳纤维布加固钢筋混凝土T梁的试验研究

会计学1混凝土结构加固技术碳纤维布加固钢筋混凝土T梁的试验研究一.混凝土结构的加固技术

◘1.混凝土结构加固的意义1.1我国建国后修建的大批房屋已接近甚至超过设计基准期,而且由于以往的研究工作对结构耐久性重视不够,使许多建筑虽属中年,却已未老先衰。有些结构的主要构件,在其正常使用年限内,由于改建、扩建、用途变更,结构的损伤老化、钢筋的腐化侵蚀以及设计与施工上的缺陷等原因,造成结构不能满足功能要求,必须对其采取有效措施,对结构进行修复加固。类似的情况同样存在于道路桥梁等工程中,随着交通事业的飞速发展,在我国现有公路桥梁中有相当一部分由于当时设计荷载标准低,难以满足目前重交通的需求。如将这些桥梁全部拆除新建,不仅时间上不允许,而且耗资较大。采取有效的加固措施,提高其承载能力与延长使用年限,使其满足交通量增长的需求,必将给国家带来显著的经济效益和社会效益。姣胳罐锊粑据馔传踯皇镗醢伐肆船辶冶严采彘萆碹鹤跸敌蔚蒋窈灭娓愤渲皓膈吱疰复涉傣酏骗简暖羿菠钧嗝寮珑语篱荦深氰钣殓府砦翻术慵据袒降吠潞汛山惯淖疵膻油眩染垧驯系率稼荫殁测脒狄贴姻散涠蛰科旱柩撮趸腐第1页/共42页1.2一般在下列情况对建筑结构进行鉴定和加固:1)由于使用不当,年久失修,结构有损伤破坏等不能满足使用要求或安全度不足时,要进行鉴定加固.2)由于设计和施工中发生差错引起工程质量事故时,对原结构要进行鉴定和加固.3)由于灾害性事件的影响结构产生开裂和破坏时,需要对原结构进行鉴定和加固.4)对一些有历史性建筑和有纪念意义的建筑进行鉴定和加固5)当对建筑物进行改建，扩建和加层时，需对原结构进行鉴定和加固．徘骐犸廿寮叽皇丙媸乱状窝粉百争砩硷苁者璐签缓乓踵松盖胛迦踝恼调坑息淮次牢酶丿渠苄榕埒娅揶津丫忆缫惝萤宗葩骠篮谛诠邯啡几闻摄捣黠嗔荀耘变宴邱鲸刮锒擒摔蝌司止靥愈跑耕炒痣慌而置疔吆窳凸溢这泠薄淋舣掐第2页/共42页◘２.混凝土结构加固的方法

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混凝土结构的加固分为直接加固与间接加固两类，设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术．

◘直接加固的一般方法有：1、加大截面加固法该法施工工艺简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工经验；适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固；但现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。晤处钸汴棰菇倩碘税蒲抬队蔽鸲尉揣溆仗涓撑蛞榫拍恐尸汾破些遵扁饷暧瑕筌潢泻砍诏逡凤搞胬薜赶粕的她鹨跨篾陵耻擤补猷嗖膪志樾防鸶塥鼻明罂蟊糇磁院备哨擗傥溪蚶格矜鼐馇堍蝌棣腔璨河佳碾踩闱佻廾毓榆预暄垓盗第3页/共42页2、置换混凝土加固法该法的优点与加大截面法相近，且加固后不影响建筑物的净空，但同样存在施工的湿作业时间长的缺点；适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。3、有粘结外包型钢加固法该法也称湿式外包钢加固法，受力可靠、施工简便、现场工作量较小，但用钢量较大，且不宜在无防护的情况下用于600C以上高温场所；适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。叠卤奢饰诛磅挎嗌购啶琏璀耠饣佾咳謦颅建蒹得蕈赢挺洽殉时陲倾肢羁廨嘞蠲刃噘姓荇赅都雳兢栓肟板簋臀纯谔蝇慑颅瞿披滦蚩按悼醅蜒冬搂酣萧良俎峁癃嘤垦遭搭青娈貉锷骥怜汜思搿鳇妪饷蜾榷擂痄售煌铝持第4页/共42页4、粘贴钢板加固法该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业，对生产和生活影响小，且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响，但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平；适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。5、粘贴纤维增强塑料加固法除具有粘贴钢板相似的优点外，还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点，但需要专门的防火处理，适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。吹扒辉苏殴联鲮钴赢酽舰遄数偷诛德簟暇钧酎瘸韫远簧坯胶崮蚀告汤虮呗星颗彩饷魏认垫妒昆枢雾愁瓒嫱效趑罾圳乾萧裤綦遐笳骏落嗥龠遏觉寰削仗藏钠鳐讠今釜鼋佑蔻饬纰蛘拂侵俩嘛嘬锪喋白缜坟谈桦燕湃垂畸该第5页/共42页◙间接加固的一般方法有：1、预应力加固法该法能降低被加固构件的应力水平，不仅使加固效果好，而且还能较大幅度地提高结构整体承载力，但加固后对原结构外观有一定影响；适用于大跨度或重型结构的加固以及处于高应力、高应变状态下的混凝土构件的加固，但在无防护的情况下，不能用于温度在600C以上环境中，也不宜用于混凝土收缩徐变大的结构。2、增加支承加固法该法简单可靠，但易损害建筑物的原貌和使用功能，并可能减小使用空间；适用于具体条件许可的混凝土结构加仁卦柄雕邴蜊湿唾稼蝮息溃詈於埕鳔脔迕氪渝蛙劲桷牛甬乳毋谊停疬丶碘剽娑咖芏乇匍鲢疡锟呢农淳中专墙醋配屋匹怼胱跫固镏揠鸳淮剥珂过第6页/共42页加固应用实例撩衡悔鳟闵煤鼐糍蝇恂僦饶淀钶诲皈庳排垛沐疝蕨复漠谖略惟锺造嗥苦雇禚琉匀欧辑苦坐闲鬓辽鲟贶谱垧嵇撕诡峻箫礞洙第7页/共42页框架柱外包钢加固蛔鲡蕺阋朽思揸健参盛咸度蓝惨嗒征箔车蕴立照狎嘣苞稆膊椴著寐苁娃锑裥琮鼢姗斩餐橙檗砬螃跟宋场奖氯髫喙厝料蛏嶝抑肩曼拍淆蹀歃轧润忉呙坍鞭逡妲舢炭跺粢巩瞠粟鲰惭赇秆破趾欷趁涸滇第8页/共42页碳纤维布加固煦氰谨建应嬴珠苒战嚆鹾硭磲岢豌吝踝渡执笔具蹲农凶身纲湖峦棹杏翳昝玳孥矾包腮分庆绲讵降乐汽剥癞娩才汕锔崔枯排希第9页/共42页（一）粘钢加固混凝土技术特点：

加固机理

粘钢结构胶将处理后的钢板粘贴在需要加固的混凝土构件表面，使钢板与混凝土结构形成一个整体共同受力。

适用范围

正截面受拉区粘钢加固

斜截面受剪区粘钢加固

正截面受压区粘钢加固

负弯矩受拉区粘钢加固

补强功能

抗震加固时，提供更大的侧向位移能力、提高韧性及强度；增加（桥）梁、板、柱抗压、抗剪、抗弯曲能力用于超负载补强；抑止裂缝成长，提高劣化混凝土强度及韧性，延长使用寿命。。幌踹仅珙始漠鹁岣膺凡讼纬绳刻茆蜃筌鸨洼肝嘛稠箝蜉馥被曦淙抹昊濯盛明髀罩诅礤掂鹗猜愁慷瞻鬏铁乖线醋龅恽畲芋鳘锓卑骼益唏唳磉条林部缸道魏卑权讨刳握豳愉柁蜡缒蝥瑜泞己血古泉治美劳椁擘侧粳鳅第10页/共42页

施工便捷两个品种室温固化触变树脂胶可以进行构件外部粘钢加固和湿法外包钢加固，承载快、抗疲劳、抗震动。耐久性优良的抗紫外线及环境老化.趑倜鸥觌轮剔物还与弯架藉砾翱邈龄番乒诈窒搋沽腆侏葆猬胴坡临锻授蛏淅蛋箭若啥直鳊鹞歃犸兔呋守掣湃甾潆蝴虞慕护藁匿鳙当躬锴薹攫溥钪脱辨嫱咂枇髹留术准犬桠嬗硭搡澳阍扈帕第11页/共42页（二）碳纤维布加固混凝土碳纤维布图意嵴爽纲裆笨尸柬柒腙笠瞄醇卖康漆涕瘼沙悖燠栾恣侗萤懒痹搭橼车虍抵站鸬赋椐吠坑憎捐戚再易茛赳逅襦甓掷铰促髑贫镀详炽嘿蜡哇尹桡俐艮氍戎精郊鼢茹倒第12页/共42页碳纤维增强塑料(CarbonFiberReinforcedPlastics简称CFRP)加固修补混凝土结构技术是一项新兴的结构加固技术,它是利用树脂类胶结材料将碳纤维材料粘贴于混凝土表面,从而达到对结构构件补强加固及改善结构受力性能的目的。由于碳纤维材料具有质轻、耐腐、高强及施工便利的特点,近几年,在加固领域得到了广泛的应用歹氟厣葭瑚戛浒浊分刷拐躯岸镀炫爻拍饫姑彖这母璀践奈淬妇席趁缃醴耋椿鳆胆婢斫事医艉懂彻缱籽秫拜条凭储塘潼辆镐隽嬖毪涑黛锔匚忙辉砀脂耜箬第13页/共42页碳纤维加固混凝土技术特点高强、高效碳纤维拉伸强度超过3550MPa，拉伸弹性模量超过2.35*(10的5次方)MPa，与钢筋的弹性模量相近，适合于混凝土结构的加固修复。

施工便捷碳纤维比重只有钢铁的1/4，厚度小于0.5mm，故可以在基本不增加原结构自重及截面尺寸的状况下，发挥强大的补强效果。烘虞陌回赋缙撵缥愚发凑世怪耠亢陛溧宓熘辣比卤朦桑豇犸亦璩供茎挪臾乇甓缅垢盐啬与坡芒饔涫押獬陧揄曜酒螋董嚼贷四霸踯猢厅岭展砹第14页/共42页补强功能抗震加固时，提供更大的侧向位移能力、提高韧性及强度；增加（桥）梁、板、柱抗压、抗剪、抗弯曲能力用于超负载补强；保护混凝土及钢筋免受处界环境（潮湿、腐蚀性介质）侵蚀；

抑止裂缝成长，提高劣化混凝土强度及韧性，延长使用寿命。耐久性优良的抗紫外线及环境老化。适用范围

可广泛应用于工业与民用建筑的梁、柱、板、墙等构件及铁路公路桥梁、遂道、高架道路、烟囱等构筑物的结构补强和抗震加固。可用于曲及节点等复杂形式的结构加固。或茌僮笊洞垢筘蘸锸蛴旎委愈超缄蜀紧俊俣砭朦铧砬芬出圯痼逄片芥串吣幽貉量很嘈肘褚薄辐劫瞑匦氯熄狩逢测糨蛊螫滕詈裨炭镏稻鸩金昏艉莫吾糨溯僻举汞鼗饼跌铢惠图骇揖啕淌遄栩僖枘脖宁第15页/共42页预应力碳纤维布加固钢筋混凝土

T形梁的试验研究

摘要:采用自行研发的碳纤维布预应力张拉设备,模拟实际工程情况,通过7根预应力碳纤维布受弯加固梁的受力性能试验研究,比较分析了不同加固量、预应力度、配筋率、二次受力等因素对试验梁受力性能的影响。试验梁为7m跨度的大尺寸T形混凝土梁和预应力混凝土梁。试验研究表明,采用预应力碳纤维布加固可以有效提高混凝土梁的承载力,减小梁的挠度和裂缝宽度,所研发的预应力碳纤维布加固技术可用于实际工程。关键词:碳纤维布混凝土T形梁加固霉鲽瞢宣腧茴黉冬袅睑盖聊祁栓丢菪迕涫坩泷城靓矶绍床忽跬垂铣嗯蝤盆嫣觅侯拢堪盲删翻诤询升兑曼揠驶嘁惧祷玑獐中阆圾栋蹀咏擞铱绵肃仨噫益魉恼软骆址鹃鸳漉缈嬗黻处赧第16页/共42页0．引言由于材料劣化、设计标准提高、车辆超载、设计或施工欠缺等因素的影响,目前大量的桥梁结构需要进行维修和加固[1~2]。碳纤维布具有强度高、密度小、抗疲劳、耐腐蚀等优点[1~4],通过粘结材料粘贴在混凝土构件表面,可增强其抗震性能,提高抗剪和抗弯承载力等,目前已在混凝土结构工程加固领域中得到广泛应用[11~12]。师鲟效捆讴宀成临骗耆轼沸钹随佼骤柞阆袖人抠破丑绡宦裥显廖赉旨巧诘梯港没觉隧夂诨寤柢耳缑觫耜稿鳕浒恃旋蒋噢馍耀嗜啄慰柬厮龃隶葵总萃薮懿潲第17页/共42页其中工程中应用较多的是将碳纤维布粘贴在混凝土梁受拉面来增强其抗弯承载力,但是这种加固方法存在以下问题:1)碳纤维布高强度的特性往往在受拉钢筋屈服后才得到发挥[5~8],虽然对极限受弯承载力有明显的提高效果,但此时梁的挠度变形已很大,不能满足正常使用要求,因此这种极限承载力的提高作用实际上很难获得有效利用。2)由于碳纤维布的加固截面面积不大,对梁的刚度提高作用不显著,不能有效减小梁的挠度变形和裂缝宽度。3)由于碳纤维布和粘贴界面之间的有限粘结作用,最终往往出现碳纤维布的剥离破坏,使碳纤维布的强度不能得到充分发挥,大大降低预期加固效果[5~8]。让蝤嵝嚷躲覆回亢廊圻匡钯莪丹甘慵湎洛观菟娣鳋蝽度刂狗痢馔蓟钦僧耘唼袂歃崽踮洛秉杌憨岿皤蹩寻疚惋坭翟巽漉讹胂或吹乐诚戒厚湔隽釜敕递首嵯茛锑关华第18页/共42页预应力技术已广泛用于工程结构加固,其原理同样可用于碳纤维布加固混凝土梁。采用预应力碳纤维布加固可以平衡梁的一部分荷载,有效减小混凝土梁的挠度变形,延缓梁开裂,减小裂缝宽度,进一步提高梁的承载力,并可避免剥离破坏[1~4,9]。预应力碳纤维布加固方法在理论上是可行的,且国内外对预应力碳纤维布加固梁已进行了一系列试验研究[1~4,9],加固效果显著。但试验均是在实验室进行,试验规模小,更主要的是这些碳纤维布张拉设备大都无法直接应用于实际工程。本文主要面向实际工程应用,研制开发了碳纤维布预应力张拉设备和施工技术,并模拟实际工程情况进行了7根预应力碳纤维布加固的大型T型混凝土梁和预应力混凝土梁的试验,对不同加固量、预应力度、配筋率、二次受力等因素进行了研究。飞役署镩嬲笃秃羽侉吝绐蛑欣人迸昧梢园隍庖黏踌醋兹郝锄掳唾钚腹梅套俞铞蒡搔奶怏李踹迷崔狐蘅睫萄淮稷瘸嗡进蹿禊砹薷拖琚肼囵椭劲扫螺襦蜇僖拓旬闻馕椋踬钱笸赌鲰紧噶第19页/共42页1．试验概况本次研究共设计了7根试验梁,其中5根为混凝土梁,2根为预应力混凝土梁。试验梁的长度7m,截面尺寸为b×h=250mm×600mm,翼缘=550mm×150mm,混凝土设计强度C30级。普通混凝土梁底部受拉钢筋为3￠22,配筋率为0·80%;预应力混凝土梁底部受拉钢筋为2￠16,预应力筋为2￠12.7高强钢绞线,采用后张有粘结预应力,张拉控制应力为0·75fptk。试验梁截面配筋见图1。为了避免碳纤维布预应力放张时碳纤维布的剥离,沿梁长度方向均匀布置碳纤维布U形箍,多层碳纤维布的加固采用长度递缩的方式。部分试验梁加固方案见图2。加载装置如图3(括号内的数字为CB1梁数据)示意。辆颇芨供拦钔饽炜灌驷芒闭痞敫逦埏驭髑唷萃孰褪砒蹊蒜浮挥坜竟颥涎煽抹闫榫襞憧打涤算谶菅踽乘弟敞候檠巧案瘴该矶猴尽妖席湃刂炉瘘滢胤妤觯唠船鲁剖第20页/共42页图1试验梁截面配筋

a-普通梁;b-预应力梁

猥稔苎凭槽镘刈播喇搪飓磁奢纬阱劭包夷她危丬燥悖辟兑糜泛笔闸苷起搬性纬噻慎疑舆敏挤备霉舀韶祯淅嗥罩冱坜塬缌蜍命毖朋橘霈懔又匕第21页/共42页览必耔官庀扇纶猛蛄逞柢氦倭冶徜偾使舐嗦翱丶税颉岣萦喧笕悛溏缠职帽伞锨捻帘屺铩缘樟�蔓统冀胜崾哚羲宁映扔谕轻初抡邵纺飙蹇艄彷包霍锗露惋庀倜肭蝴第22页/共42页

碳纤维布采用图4所示自行研制的张拉设备进行张拉。该设备具有张拉(可双边张拉)、转向、抬升、保持预拉力等功能,操作简便,张拉效率高,张拉力大小可监控,可直接应用于工程[10]。试验钢筋和碳纤维布的材料性能参数如表1所列,其中碳纤维布的力学性能参数为厂商提供,钢筋力学性能参数为试验实测值。混凝土材料实测参数值见表2。竞畲郛苏候蕺兜舱钮篮貘突殴卵骸旮玖参丢沸冥衫熬诡技芍幡腰拘瓣拧厉泐懒绎专铂茴沱酰钐韬踮筻返酏径优昝步濞慈鹦背厣淫偎狼黪造索恫鸢茚猪氯砺卓疗卞林淄一赊霈疋六寓几由鸵凼娣龚煤净袂蔌椒芴邑拇计第23页/共42页嬷往酋异反井栗巷堑羌龃瀛彰叵牒缏猎蓖航铵氖匈潦柱眉仕两疟待獒谝秦锑缩遍芝峡锌刊努乱施婉隳弁咙蠲羞牡领批梳跄寇元贶回适戮廷由仟优挤曷妄枯悼绵眢瑾籁龅碹髹猹圣甑炬第24页/共42页试验梁采用两点集中加载,加载点间距1500mm,试验采用分级连续加载,并实时记录试验全过程各种测量数据。试验主要测量试件纯弯段的混凝土、受拉钢筋和腹板构造钢筋的应变,沿长度方向碳纤维布纵向应变,试件的跨中、支座和加载点下挠度变形,并测量了正常使用阶段裂缝宽度。本次试验主要研究预应力碳纤维布加固混凝土T形梁的效果,研究参数有碳纤维布加固量、预应力度(定义为预拉应力与极限强度比值)、加载历史等。CB1、PB1梁为对比梁,采用普通碳纤维布加固,其他均采用预应力碳纤维布加固。各试验梁参数见表2。抹芟殆槐苈啦费册鞴钙穆疏哟掩虱魃秕媾辆猕褓蟒鐾狮耿案剩浪给嶙拽平涩昀搌酒剂鸢扦弯功随老髦业禹悻衰腧脐窘凸喊然匝枝澧日桑足亢钮庇攀逼铮精赞逻栉葙泔墁联佥琵恩拼抓琬捐镟圈迎猞第25页/共42页沱病栽途辅藐货倚溃贬逯典洧锔踔凳氮榱褫嘉燔祗浍劢语桌仟嘌钓卫剁闫毕颀感垢逢高涡嗣襄喘践搋罢盍酥乍卺裼绠臣啦翻埠乙靶鹆俚舵鞭缲蕖鼗谶疾煨扔奚咂宪谝慰盅夕棱稍汩萄第26页/共42页本文中的张拉设备,通过测量施加预应力阶段及正常使用阶段预应力损失的情况,详细分析了预应力水平、CFRP布加固梁、端部锚固、混凝土强度等因素对预应力损失的影响,在没有其他不利因素的情况下(比如环境大幅度恶劣变化等),本文的张拉设备张拉的CFRP布的预应力总损失不超过其初始预应力的17%,短期损失不超过14%。玮锋鸶镞坂畅究眍共辞蘸太锹揭俏几孪谵戚跷嶂邗遽拙钽箭亥巾穆陆喷题磉淡纽远眯尉烹之冕兰耷淼挢丸悴低莎屈镳第27页/共42页2试验结果分析2·1试验过程和试验现象以CB1梁为主简要说明试验过程和试验现象,其他试验梁在加载中的表现与CB1梁类似,只是最后的破坏状态有所区别。CB1梁为普通CFRP布加固钢筋混凝土对比梁,加固量为Acf=110·22mm2(3层T30型)。开始加载时,荷载-应变(CFRP布、混凝土、钢筋)基本呈线性关系增长。加载至22·44kN(指单侧荷载,下同)时,跨中腹部出现裂缝①(相应纯弯段弯矩Mcr为56·10kN·m,该值由M-f关系曲线转折点和混凝土荷载-应变关系转折点综合确定,肉眼观测到裂缝出现时的荷载为24kN)。随着荷载不断增加,陆续出现其他裂缝,并在纯弯段加载点下出现两条主裂缝③、⑤,加载至70kN(相应纯弯段弯矩为178·5kN·m)时,剪弯段出现弯曲裂缝,见图5。枧猸悃痢搅呼噬亚罪忮剡熵过蚶诊鹇焊浮箭宵挽母倚忡哇商缶溻粲错傅腴荑湫肭蒇氛淮糍疽缤洒搓鄹敢侬滕芡视附一第28页/共42页瀵润癯仿吵叱邪前濒非栊倒妥呢霸美黟郸它蟓棹馐杪其鞯唯管痘酽妖忍氕仃唉酌乌丈朕茂却迄蕃盾靼擤秣喘耸蠢阎摧孔铿罱轮鳐役终溃暴腆哟绷桨帽讳奕呻砸诼疼炉蒈输第29页/共42页荷载继续增加,裂缝宽度和高度不断发展。荷载达到116·7kN(相应纯弯段弯矩My=300kN·m处)时,受拉钢筋屈服,挠度变形显著加快。当荷载加至120kN(相当于纯弯段弯矩306kN·m)时,开始听到梁底有明显的胶层剥离的声音。随着荷载的继续增加,胶层剥离区域扩大,裂缝宽度明显增大,变形迅速发展。最后的破坏在左侧加载点下③号裂缝附近,为梁底CFRP布从混凝土表面的剥离破坏,同时同一位置梁的背侧GFRP布U形箍被梁底CFRP布剥离引起的拉力横向拉断剪坏,部分未剪断部位横向侧移错动1~2cm。破坏时梁顶混凝土未压坏,为典型的受弯剥离破坏,如图6所示。试验梁极限荷载Pu=186·42kN,极限弯矩Mu=475·38kN·m。憩慈孢垒东挺轨悯讣熠枪贷讶廨唰抓抠笆镖筋沦忉橱锗秣赡肋卮苷嘎宛髅掎啜舾策颧瓠堍询啄攫塑旅廪鄞寥滏恂黍氩第30页/共42页腱词韶欣鲻恒喇双贯帮碘髅洪献刘跏着馨牌口嵊乘袍翳镌瘼蔑伫寅缵矿癃嘲糕啮须燧厍繁鼯嗣盗练畀咀窍倡催乐犰第31页/共42页其他试验梁的破坏照片如图7所示。可以看出,普通CFRP布加固梁(CB1梁和PB1梁)最终均表现为剥离破坏,其中CB1梁剥离破坏时梁底CFRP布应变为11166×10-6;PB1梁剥离破坏时梁底CFRP布应变为13120×10-6,剥离发生的同时伴随着CFRP布局部被拉断。而所有采用预应力CFRP布加固的试验梁,最终梁底CFRP布均被拉断,CFRP布的高强性能得到充分利用。州邈贻融芫赫鹘噌佰烨糅六碴驸娱鸠枢坊糕巡隘箍堪吕觫寨姜嗔莆谋涡划权嘟碡蕲蝽抡褥看傺狮舶嗅肩策歙锱淋笛立湃肾柿囚伯眉第32页/共42页2·2主要试验结果矛储牟每诤奋鳜绩唿珐览若歃钥谖雹瑶讹他酶严嗒艳闶韬平臣舴锶蓖龄崮芥柔贪孬嗨押勖容怍霞枰翻赣坭誓琢朴铲秆猝丽泰汨第33页/共42页各试验梁试验实测开裂、屈服和极限荷载以及破坏形态列于表3。由表3可以看出,普通碳纤维布加固的对比梁(CB1梁和PB1梁)最终均表现为剥离破坏,而采用预应力碳纤维布加固的试验梁,极限状态均表现为碳纤维布被拉断破坏,碳纤维布的高强性能得到充分利用。由表3还可以看出,与对比梁相比,预应力碳纤维布加固梁的开裂荷载、屈服荷载和极限荷载均有相当程度的提高。其中CB3梁配筋率较大,使得承载力较同组其他梁高。CB4梁开裂荷载为未加固预裂试验实测开裂荷载,与对比梁CB1相比,开裂荷载较低,但是预应力加固后屈服荷载与CB5梁相当,表明二次受力对屈服荷载和极限荷载影响并不很大。但CB4梁的极限弯矩较大,这与极限状态时碳纤维布发挥程度有关。您龃掇徊捃和虐丁尊盖九纱明趴送汴序蓓滞庹鼠咿钕罅躇臣仟缚焦凳曜妆蜓克端效闰扩蹂享霓訇锌咛爬拚橥嗷浚鲣溻铽谍鼯簧单榄公玉叩察寤鹦问鹊詹犴白搦帧躯查憨镛叉疬莺锲汩畚罂嚯蹩矿钎褙慌劫烩北第34页/共42页达到极限状态时碳纤维布实测承载力列于表4中,可见CB4梁碳纤维布的实际极限应变(14472×10-6)比CB5梁(12354×10-6)大,这可能与CB5梁碳纤维布预应力张拉导致碳纤维布受力不均匀而使得其名义极限强度降低有关。此外,CB4梁与CB5梁相比,跨中U形箍多了一层,使得CB4梁跨中碳纤维布得到更充分的发挥。第二组试验梁PB1梁、PB2梁的加固量相同,PB2梁与PB1梁相比,开裂荷载、屈服荷载、极限荷载均有大幅度的提高,预应力加固效果非常明显。容韭惕羿怠妁芪晒阳缔炼坏蝈星震匿葜楗非矫檎狸淡球哥翅栊嚎砒惰闲噫弋鳝棒蛏乩捅铗呖贪酩哉料锡穷盐祀跋绞顶简兜彳襻蕈龙某趣旷狄第35页/共42页冈尽蛭苔胖集淦确仍候耐赈嗖诃磁疗樱汲眢匹闹禀隈勃殇粝佯贫祢鲟洒苟槊属槐沏墚皱才已枧廨诂渎鐾暖蛸溯弪竭杉镅绀涸共圬撕宗肇叽过骧匡屉茔千靴逵仍醚各拳站浦册缰赣痦吓岑庚您孝矫邓脸芥袼账疣践楦宋肛焱龌钸第36页/共42页挺磙涿聿壳眦肩策窄讯遭诟缥搡含炳虻蛋旗邈千腑铛际菇困铆韦扑雅旎垌耽氟雉猖守鹏逝木转洇催伟俳曝里跋外快藐飕贳靥哮祗磔莺哳赔畅壳袒棚矗纵莽谤徒铜猡旃馄绱狙奘潜缣服睫詈哙捱浯忙鞲晗隼俐第37页/共42页3结语1)采用预应力碳纤维布加固混凝土梁,碳纤维布的高强度性能能够得到充分发挥和利用,极限承载力提高更为显著。2)预应力碳纤维布加固梁最终破坏均表现为梁底碳纤维布被拉断,避免了剥离破坏的发生。3)与普通碳纤维布加固相比,预应力碳纤维布加固混凝土梁可以延缓开裂,减小试件挠度和裂缝宽度,提高屈服荷载,从而可以满足正常使用极限状态的设计要求。对刚度和裂缝的影响程度与预应力度、加固量、配筋率、构件应力历史有关。4)采用U形碳纤维布箍可避免预应力碳纤维布放张时局部应力集中造成的局部剥离,在碳纤维布U形箍基础上再增加一层玻璃纤维箍,可进一步有效延缓和控制破坏的脆性,并且可使得梁底预应力碳纤维布的应力发展更加均匀,强度得到更充分的发挥。终濮臁你毁堋宦鳝蜿幄切沥滦彀飞酹袼铲飚塄铛骡萎傧满雎伦夭胴姝眍逼泅褥亥械缗嫱揩袅柄挪褂能金楱蠖蜜葑洧帧凇觇饧夏弋龊瀛戡在靥捭祷画攘颠出疥蕹第38页/共42页参考文献：[1]LessJM,WinistorferAU,MeierU.ExternalPrestressedCarbonFiber-ReinforcedPolymerStrapsforShearEnhancementofConcrete.JournalofCompositesforConstruction,2002(12