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《疊合與CFRP復合加固RC梁受力性能試驗研究.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第39卷第3期四川建筑科學研究2013年6月SichuanBuildingScience83疊合與CFRP復合加固RC梁受力性能試驗研究李紅霞,劉秦,張雷順(1.黃河科技學院,河南鄭州450063;2.鄭州大學,河南鄭州450001)摘要:對1根粘貼CFRP加固梁和6根疊合與CFRP復合加固Rc梁進行了試驗研究,為了保證試驗研究接近真實情況,著重考慮了混凝土的配合比、試驗梁的縱筋配筋率、架立筋和箍筋的分布。研究表明:疊合與CFRP復合加固技術加固效果明顯,既可以大幅提高抗彎承載力,又可以避免抗彎承載力提
2、高的同時構件撓度過大,在適筋狀態(tài)下承載力提高達53.7%。關鍵詞:鋼筋混凝土梁;疊合;碳纖維;復合加固;試驗研究;抗彎性能中圖分類號:TU37文獻標志碼:B文章編號:1008—1933(2013)03—083—03光圓鋼筋,鋼筋的試驗結果見表1。O引言表1鋼筋的實測性能指標現役鋼筋混凝土橋梁的陳舊、老化造成其承載力、剛度、穩(wěn)定性下降,已經成為一個全球性的問題,引起了世界各國的極大關注。很多資料表明,當前很多交通發(fā)達國家已經把橋梁建設重點放在舊橋加固與改造方面。目前常用的加固方法主要集中在加1.2配合比設
3、計大截面法、外包鋼加固法、纖維布加固法、體外預應本次試驗的普通混凝土配合比設計是按照現行力加固法,并且形成了相應的規(guī)程指導設計及施工,《混凝土配合比設計規(guī)程》設計,試驗用水泥均為產生了較好的社會效益和經濟效益。但是目前對于3z5#7~泥,預制構件部分(C20混凝土)粗骨料最大各種加固方法的研究大多集中在單一方法加固補強粒徑20mm碎石,后澆部分(C25混凝土,C30混凝上,而復合加固研究還不是很多。土)粗骨料最大粒徑20mm碎石;骨料均為河沙。采用疊合與CFRP復合加固技術對RC梁進行單位采用每立方米的
4、材料用量制,見表2。加固,使其在大幅提高抗彎承載力的同時,又避免了表2混凝土配合比kg超筋和少筋現象的發(fā)生。標號水膠比水泥水河沙石子C200.63251956481203C250.542O210588l1411試驗概況C300.452521054110991.1試驗材料1.3試件設計本次試驗混凝土的設計強度等級為:預制試件本試驗設計7根鋼筋混凝土梁,長度為1800為C20,后澆部分為C25和C30。水泥采用新鄉(xiāng)水mm,設計跨度為1600mm。每根梁伴隨澆筑3個泥廠生產的32.5號普通硅酸鹽水泥;細骨料采
5、用中150mmX150mmX150mm的小試件,以測混凝土粗河砂,細度模數為3.1;粗骨料為新密碎石,粒徑的實際抗壓強度,其中一根梁為對比梁。為6~20toni,連續(xù)級配;澆筑用水采用鄭州市自來預制試件截面設計為100mmx200mm,預制水。構件部分為C20??v向受力鋼筋采用Ⅱ級鋼筋鋼筋為鞍鋼熱軋帶肋鋼筋,HRB335級鋼筋直2612(配筋率為0.92%),架立鋼筋設計為268的徑為12mm。箍筋和架立筋分別采用6和8的I級鋼筋,剪跨段配置箍筋為@120。后澆部分為C25、C30。保護層厚度為25mm
6、。試件編號按疊收稿日期:2012-03-O2合高度比(是疊合前預制構件高度,h是疊作者簡介:李紅霞(1977一),女,河南安陽人。講師,研究方向:結構合后的梁高度)的變化分為LI、LⅡ、LⅢ三種。然加固與基坑加固?;痦椖浚汉幽鲜〗逃龔d科技攻關計劃項目(2011C560004)后再按照混凝土強度不同分為LI—a、LI—b、LⅡE—mall:737801521@qq.I~O11一a等類型,詳細參數見表3。84四川建筑科學研究第39卷表3試驗梁設計參數后,碳纖維的應變變化緩慢,不再符合平截面假定。當荷載達到
7、第四級20kN時首次觀察到裂縫,裂縫的發(fā)展具有顯著特性,初始變化與普通混凝土梁裂縫變化相同,當荷載逐級增大,碳纖維應變迅速增加時,梁側面底部裂縫增多但寬度減小,呈均勻狀,施加每級荷載均觀測最大裂縫及其變化。當荷載達到44kN時,梁頂出現裂痕,混凝土開始松動,梁底碳纖維伴隨有“啪、啪”響聲。連續(xù)采集后,73kN時荷疊合梁根據后澆混凝土的型號不同分為a類和載不再增加,隨之試驗梁發(fā)生破壞,裂縫最大寬度為b類,根據疊合高度比的不同分為I、Ⅱ、Ⅲ三種型0.68mm。號,其具體圖形如圖1所示。LI—b梁,與LI—a
8、梁很類似,值得注意的是疊合層混凝土與預制部分強度差大時,反而在疊合匡三三三面附近出現微小裂縫。荷載不能再增大時,連續(xù)采集得最大荷載75kN,裂縫最大寬度0.62mm。LⅡ一a梁,初始加載時試驗梁兩側面接近底部匡三三三至的應變片應變值迅速增大,增幅顯著,相對來看,上部應變變化比較緩慢,且明顯看出中和軸較LI梁中和軸靠下,繼續(xù)加載碳纖維抗拉強度充分利用后,兩側面上部應變迅速增大(負值)。荷載達到52kN時梁頂出現剝落區(qū),碳纖維伴隨有“啪、啪”響