預(yù)應(yīng)力cfrp加固混凝土t型梁抗彎性能分析

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1、2011年第6期(總第260期)混凝土理論研究THEORETICALRESEARCHNumber6in2011(Tota1No．260)Concretedoi：1O．3969~．issn．1002—3550．2011．06．010預(yù)應(yīng)力CFRP加固混凝土T型梁抗彎性能分析胡磊，寧懷明(洛陽理工學(xué)院土木工程系．河南洛陽471023)摘要：粘貼預(yù)應(yīng)力纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(cFRP)對(duì)混凝土橋梁進(jìn)行加固和修復(fù)，既可以提高結(jié)構(gòu)的承載力和耐久性，同時(shí)又可以大幅度提高：[作效率。從理論分析著手對(duì)預(yù)應(yīng)力CFRP加固混凝土T梁的預(yù)應(yīng)力損失和抗彎

2、承載力進(jìn)行了理論分析，提出了計(jì)算CFRP預(yù)應(yīng)力損失和加固后混凝土梁抗彎承載力及裂縫寬度的實(shí)用計(jì)算方法。關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力CFRP；T型梁；受彎承載力；裂縫寬度中圖分類號(hào)：TU528．01文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1002—3550(2011)06—0033—02StudiesonflexuralpropertiesofRCTbridgesstrengthenedwithprestressedCFRPHULci，NTNGHuai-ming(DepartmentofCivilEngineering，Luoyanginstituteof

3、ScienceandTechnology，Luoyang471023，China)Abstract：BondingprestressedCFRPstostrengthenandrepairreinforcedconcretebridgesstructurescanimprovetheworkingeficiencyandtheforceconditionsofstructures．Theprestresslose；andtheflexuralstrengthontheRCTbridgesstrengthenedbyprest

4、ressedCFRParededucedbasedontheoreticalanalyses．Moreover，theflexuralstrengt~landcrackwidtharecalculatedKeywords：prestressedCFRPplate；Tbridge；flexuralstrength；crackwidth式中：——張拉端錨具變形和CFRP內(nèi)縮值；()引言卜一cFRP張拉端至錨同端的距離；橋梁長期承受著車輛荷載作用及各種外界環(huán)境因素的影響。E——CFRP的彈性模量。隨著時(shí)間的推移，橋梁結(jié)構(gòu)本身不同程

5、度出現(xiàn)r缺損和老化，對(duì)結(jié)(2)基于試驗(yàn)研究，預(yù)應(yīng)力CFRP板應(yīng)力松弛所引起的損構(gòu)的安全性、運(yùn)營適用性及耐久性產(chǎn)生了較大的影響，甚至直接失值為：危及橋梁的運(yùn)營安全}1]。近年來，CFRP(CarbonFiber—Reinforced，4-4．1+6．21gT(2)Polymer，簡稱cFRP)由于強(qiáng)度高、耐腐蝕、自重輕、施工方便等優(yōu)式中：卜cFRP板張拉完畢至松弛計(jì)算時(shí)刻的時(shí)間，h。點(diǎn)在橋梁加固技術(shù)領(lǐng)域得到廣泛使用。但使用非預(yù)應(yīng)力CFRP(3)混凝土收縮徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失，按式(3)計(jì)算：加固混凝土受彎構(gòu)件時(shí)，當(dāng)鋼筋的強(qiáng)度達(dá)

6、到屈服，CFRP的強(qiáng)度!些(3)4=才發(fā)揮不到20％，難以抑制結(jié)構(gòu)的變形與裂縫的發(fā)展嘲(CFRP)1+l5p高強(qiáng)度的特點(diǎn)僅在梁中主筋屈服以后才得以充分發(fā)揮，而在主式中：d——考慮時(shí)間影響的收縮徐變損失系數(shù)；筋屈服前，CFRP所起的作用有限。因此，它對(duì)提高被加固構(gòu)件OL——預(yù)應(yīng)力CFRP與混凝土的彈性模量之比；的開裂荷載及屈服荷載作用不是十分明顯，對(duì)受彎構(gòu)件在使用階——受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力CFRP由預(yù)加力(扣除相應(yīng)階段預(yù)應(yīng)段的性能改善作用不大。為了更加充分而合理地利用CFRP高強(qiáng)力損失)和梁自重產(chǎn)生的混凝土法向壓應(yīng)力；度的特點(diǎn)，取得更

7、好的加固效果，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力加同是有效的途徑?！炷列熳兿禂?shù)終極值；預(yù)應(yīng)力加固的構(gòu)件在承受荷載之前CFRP就已經(jīng)發(fā)揮了相當(dāng)?shù)膹?qiáng)s——混凝土徐變系數(shù)收縮應(yīng)變終極值；度，既有效地利用了CFRP的高強(qiáng)度，義能抑制構(gòu)件的變形和裂縫p——等效配筋率，p=(AEf／E~+A。)／A；的發(fā)展，從而解決CFRP強(qiáng)度與彈性模量比值高的問題?A——預(yù)應(yīng)力CFRP板；A——受拉區(qū)非預(yù)應(yīng)力鋼筋；1cFRP加固預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算A——混凝土梁的截面面積；試研究表明，CFRP預(yù)應(yīng)力損失主要由錨具變形與CFRPE——受托區(qū)非預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量。內(nèi)縮損失、C

8、FRP應(yīng)力松弛損失混凝土收縮徐變損失f，(4)預(yù)應(yīng)力所引起的彈性壓縮損失值為：以及彈性壓縮損失等4部分組成旦(1)南于錨具變形和CFRP內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失值為：一Ecl+—～』㈩式中：e。?！獡Q算截面重心至預(yù)應(yīng)力CFRP質(zhì)心的距離；O'tt=一旦廠一Ef(L1)4——換算截面面積；收稿