嵌入FRP板加固钢筋混凝土梁的抗剪性能研究

发布时间：2020-07-11 11:47

【摘要】：土木工程结构在使用期间,由于材料出现腐蚀、老化和遭受地震等意外作用,结构出现了安全隐患。许多土木工程结构受到经济、文化等因素的制约,并不能拆除,对土木工程结构进行加固研究日益受到各界的关注。“嵌入式加固技术”是近些年兴起的一项加固技术,具有较好的发展前景。纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Plastic,FRP)具备轻质高强耐腐蚀等诸多优点,通过在待加固构件表面开槽,嵌入FRP材料,再使用环氧树脂结构胶使FRP与构件紧密结合,以达到提高建筑结构抗弯、抗剪承载力的目的。本文通过六根试验梁(其中两根对比梁,四根加固梁)对嵌入FRP板加固钢筋混凝土梁的抗剪性能进行试验研究,考虑了FRP板间距、FRP粘结面积和箍筋间距三个参数,探讨了嵌入FRP加固梁抗剪的破坏机理,讨论了加固梁的荷载—挠度曲线,荷载—应变曲线和斜裂缝的开展情况,研究各参数对抗剪承载力的影响;总结了嵌入FRP板加固钢筋混凝土梁的破坏机理,推导出嵌入FRP板加固钢筋混凝土梁的计算公式,理论计算值和试验值吻合较好,为FRP嵌入式加固工程提供参考。
【学位授予单位】：吉林建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU375.1
【图文】：

加固梁

FRP的制作成本也在逐渐降低，在定期需要结构加固的建筑、桥梁、隧道等结构工程中采用FRP加固比采用钢筋加固性价比更高，对于提高建筑结构的抗弯抗剪效果更明显。国内外已有多项采用FRP加固的实例。FRP加固混凝土结构的加固方式按照加固位置分为外贴加固和嵌入式加固，下面对这两种方法进行介绍。表面粘贴FRP加固法[16]该方法是将纤维增强复合材料（主要是纤维织布材和纤维板材）配合结构胶粘结在待加固的混凝土结构表面进行加固补强，也被称作外贴纤维复合材料法。材料是以碳纤维、玻璃纤维等复合材料为主，该方法能提高加固构件的截面抗弯、抗剪承载力，加固后能进一步加强构件的结构稳定性。表面粘结法使用的纤维材料轻质高强、耐疲劳、耐腐蚀、施工便捷、工效高，可在多种形状的结构构件上加固。工程上常用的表面粘贴加固方法[17]有三种：(1)侧面粘贴 (2)U形粘贴 (3)包裹粘贴。如图 1-2 所示：

配筋图,试件,粘结面,间距

图 2-1 试件配筋图Figure.2-1 Details of test specimen2.1.1 试件的参数选择本实验考虑的研究参数：FRP间距，FRP粘结面积，箍筋配筋率。FRP间距：嵌入FRP间距对梁抗剪承载力的影响较大，分析抗剪承载力与FRP 间距之间的联系，得出最优FRP间距。、FRP粘结面积：根据以往试验可得嵌入FRP加固梁的加固效果受FRP材料与混凝土的粘结面积影响较大，为了证实粘结面积对抗剪承载力的影响，采用单双板的方式作为试验参数。箍筋配筋率：研究在不同配筋率的条件下，对抗剪承载力的影响。

试件,加载,试验加载装置

18(e)试件开槽 (f)试件加固过程图 2-2 试件梁制作Figure 2-2 Production of test beams 试验加载装置与试验测试内容1 试验加载装置本试验以两点加载单跨简支梁模型为研究对象，采用两点加载试验，在该中，使用液压式压力试验机结合分配梁进行两点加荷。加载时由位移控制，裂或接近破坏时以每级 0.1mm/min 进行加载，其它情况以每级 0.2mm/m加载。加载至各阶段后，持续加载一定时间，等仪器的数值稳定时记录裂发展状况以及试验数据。随后，继续进行下一级加载。试验加载示意图如

【参考文献】