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《有內(nèi)部預(yù)應(yīng)力無粘結(jié)碳纖維增強復(fù)合材料筋混凝土梁的抗彎性能》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、有內(nèi)部預(yù)應(yīng)力無粘結(jié)碳纖維增強復(fù)合材料筋混凝土梁的抗彎性能S.Heo1，S.Shin2，;C.Lee3摘要：本研究的目的是實驗研究的預(yù)應(yīng)力鋼筋配筋率，應(yīng)力幅值，加載類型和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁的抗彎性能的截面形狀內(nèi)部碳纖維增強復(fù)合材料（CFRP）筋的影響。四個長方形試件和三個T梁試件被用來實驗。實驗結(jié)果表明無粘結(jié)CFRP筋可以緩解筋沿梁跨度的應(yīng)力和延遲CFRP筋的斷裂，盡管無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力率小于相應(yīng)等量的有粘合預(yù)應(yīng)力。當(dāng)與有粘結(jié)CFRP筋預(yù)應(yīng)力混凝土梁相比，矩形預(yù)應(yīng)力無粘結(jié)CFRP筋梁和非預(yù)應(yīng)力輔助粘鋼條有著延性的提升。DOI：10.1061/（A
2、SCE）CC.19435614.0000306。2013年美國土木工程師學(xué)會。CE數(shù)據(jù)庫主題詞：纖維增強復(fù)合材料;抗彎強度;后張；預(yù)應(yīng)力混凝土；實驗；混凝土梁；粘結(jié)；關(guān)鍵詞：碳纖維增強復(fù)合材料（CFRP）；纖維增強聚合物；撓曲強度；實驗；無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土；導(dǎo)論：纖維增強聚合物（FRP）不腐蝕，有很高的抗拉強度，這甚至超過鋼材。另外，它們比鋼材更輕，這使得它們更易于搬運和減輕結(jié)構(gòu)自重。所以，纖維增強聚合物材料在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中似乎是鋼筋的替代品（伯戈因1993年Maissen迪斯梅特1995年）。然而，F(xiàn)RP筋也有缺點：包括有線性彈
3、性但無屈服斷裂和弱抗剪性。由于FRP筋沒屈服點。根據(jù)ACI規(guī)范（ACI440.4R-04[ACI委員會440（2004年）;伯戈因2001]）認為：有FRP筋的預(yù)應(yīng)力混凝土梁設(shè)計配的抗彎鋼筋率要比均衡的比率。這保證了混凝土梁壓碎而不是FRP拉斷，控制了最終的彎曲極限狀態(tài)。然而，過度增強的需要不利于不腐蝕的FRP材料的利用，而且也使它不經(jīng)濟。已經(jīng)認識到，需要適當(dāng)?shù)拇胧﹣碓黾友有浴榱丝朔有缘膯栴}，研究人員嘗試了不同方法。典型的方法來提高FRP預(yù)應(yīng)力混凝土梁延性包括無粘結(jié)的FRP筋（伯戈因1993年，加藤和林田1993），鋼纖維增強的混
4、凝土（乃縵和鄭某1995年；鄭某1994年），和有著間距很小的FRP筋或鋼箍筋的混凝土限制在壓縮區(qū)（Taniguchi等人，1993）。由于筋無粘結(jié)，筋彎曲應(yīng)力的增加是不依賴橫截面，而是取決于主要構(gòu)件的變形（乃縵和Alkhairi1991a，B，杜等人。2008年）。因此，關(guān)鍵截面的無粘結(jié)筋的拉力得到緩解，沿梁長方向均勻分布。這意味著，即使采用無粘結(jié)FRP筋的預(yù)應(yīng)力混凝土梁的預(yù)應(yīng)力配筋率比相應(yīng)的有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力配筋率少，混凝土破碎壓縮可能會在極限狀態(tài)下的FRP筋的拉伸斷裂之前。因此，無粘結(jié)FRP筋不僅有利于改善梁的延展性，而且有利于克服與
5、有粘結(jié)的一般鋼筋相比FRP筋不經(jīng)濟的問題。雖然已經(jīng)進行了大量的實驗研究，表明帶粘結(jié)的FRP預(yù)應(yīng)力筋混凝土梁有抗彎性能（米倉等人，1993;乃縵等人，1993;Ehsani等。1997年，伯克和杜蘭2001年，杜蘭和Swanson，2002），而無粘結(jié)FRP預(yù)應(yīng)力混凝土梁研究報告的數(shù)量相對有限（加藤和林田1993年Maissen和迪斯梅特，1995年，宏力等。2006年，2008年）。在他們做實驗觀察帶碳纖維增強復(fù)合材料（CFRP）筋無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土矩形梁后，加藤和林田（1993）得出的結(jié)論：失效發(fā)生在混凝土壓碎和最終變形；當(dāng)使用傳統(tǒng)
6、的鋼筋延展性可提高了大致相同的程度。Maissen和德迪斯梅特（1995）總結(jié)出他們的實驗結(jié)果得出帶無粘結(jié)CFRP筋預(yù)應(yīng)力T梁與粘鋼筋梁相比可以承受較高的抗彎強度，但與有粘結(jié)CFEP筋梁相比抗彎強度較低，有較少彎曲裂紋。格雷斯等（2006年，2008年）測試采用粘結(jié)鋼筋預(yù)應(yīng)力箱形梁和外部中空部分橋面板采用無粘結(jié)CFRP筋。他們得出的結(jié)論是預(yù)應(yīng)力主梁采用預(yù)拉伸，無粘結(jié)后張筋能顯著增加其承載能力（宏力等，2006）。此外，在無粘結(jié)筋束加力不影響初始后張力，即使徹底壓潰筋束仍然完整（宏力等，2008）。即使有以前的觀察結(jié)果，為了更好地了解內(nèi)
7、部采用無粘結(jié)FRP筋的預(yù)應(yīng)力混凝土梁的抗彎性能，需要進行更多的實驗調(diào)查關(guān)于預(yù)應(yīng)力比率的影響，附屬粘結(jié)筋（鋼與FRP材料），裝載類型（三點相對于四點加載），以及梁截面形狀（矩形與T-截面）。這些影響在過去只有部分進行了考慮，而在次實驗研究中將考慮這些。實驗梁構(gòu)件一共有七個混凝土簡支梁，后張無粘結(jié)直CFRP筋進行了測試。主要的參數(shù)為無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力配筋率CFRP筋;初始預(yù)應(yīng)力的幅度;加載類型（三點或四點加載）;和剖形狀（矩形或T形截面）。在測試中所有梁都在附屬粘結(jié)的最小截面積梁的底部加固。非預(yù)應(yīng)力粘結(jié)加固梁最小面積是符合ACI規(guī)范ACI318
8、-11（2011年ACI318委員會），在這最小區(qū)域具有計算為，當(dāng)At=在部分橫截面的彎曲張力面和總截面的重心中心之間。實驗計劃包括三套橫梁。圖1和表1列出了實驗梁試件詳細信息。第一組包含三個長方形的混凝土梁試件寬150
