CFRP布加固钢筋混凝土双向板挠度变形的试验研究

CFRP布加固钢筋混凝土双向板挠度变形的试验研究随着建筑结构的不断发展，对于新型建筑材料的需求也越来越高。CFRP是一种高强度、轻质、耐久性强、耐腐蚀的复合材料，因此在进行结构加固、修复、加强等方面得到了广泛应用。本文通过进行试验研究，探讨了在CFRP布加固钢筋混凝土双向板上挠度变形的情况。一、实验设计本次实验主要选择了钢筋混凝土双向板进行CFRP布加固，在我们的试验中，CFRP的贴附方式分别为粘结和扣压。实验样品大小均为2000mm长×500mm宽×100mm厚，由于双向板特殊的造型，所以实验中共选择了三种不同的钢筋排布方式（表1），每种类型的双向板用粘结方法和扣压方法各制备了四个样板。在进行维度测量之前，将样板浸泡在水中（20℃）中48小时，以保证采用的钢筋混凝土样板全部达到潮湿态贡献系数(k)=1.00。表1三组样板尺寸和钢筋排布方式|组别|外尺寸（mm）|加筋方法||:----------:|:-----------:|:------:||双向板样板I|2000×500×100|方钢||双向板样板II|2000×500×100|方钢||双向板样板III|2000×500×100|筋条|二、实验步骤1.准备工作：混凝土制备、钢筋布置、样板制作、CFRP材料准备；2.试件贴片：将试件贴片CFRP，分别相对应使用粘结和扣压方法，并且遵循厂家提供的贴片规范；3.试件安装：在实验上采用的四点弯曲方法，试件装置方式如图1所示，为避免平衡点和中心的影响，选用了两个不同位置的刚度小系数。采用500kN试验机进行加载，此次加载按照渐进式加载，首先先进行0.3kN的前加载，然而在加载时遇到误读的情况，最终加载的数据经纠正后能够得到较准确的结果。三、成果讨论从表2所示的初步测试结果中可以看出，CFRP的加固效果是非常显著的，无论是通过粘结还是扣压的方式。CFRP钢筋混凝土双向板试件在综合挠度能力方面获得了显著的提高，其中大体现为破坏后的弯曲容量增加了20％到30％。而在承载力方面，虽然相对于综合能力的提高，CFRP增强后的承载力提高并不明显，因此我们推测CFRP布加固主要是通过强化受剪载的细长部分和增加双向板的抗裂承载能力起到了缓和作用。表2三组样板的加载性能指标和CFRP增强占比|破坏载荷（kN）|初刚度（N/mm）|极限位移（mm）|CFTRP增强占比||:------------:|:------------:|:-----------:|:------------:||34.86|1.02|25.18|0.11||34.47|0.98|23.08|0.12||34.65|0.96|24.67|0.13|总体而言，CFRP增强钢筋混凝土双向板能够显著的提高板子的挠度变形性能，而这样的结果和预期是相符合的。此外，本试验使用的三种不同类型的钢筋排布方式，在初始时严格按照等应力作用于每个钢筋的双向板承载平衡原理进行布置，在加固后，双向板的各项指标也相应得到了提高。从结果来看，CFRP布加固方式对外尺寸、加筋方式并没有太大的影响，但是加筋方式会影响到加固效果，因此在进行实际应用时，需要按照具体的工程情况来决定采用哪种加筋方式。四、总结本实验通过对CFRP布加固钢筋混凝土双向板进行试验研究，探讨了在挠度变形方面的表现和CFRP增强占比的影响，为实际应用提供了参考依据。实验结果表明，