1引言

    當(dāng)今最引人注目的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)是利用FRP材料對結(jié)構(gòu)進(jìn)行補強加固，方法主要有外貼法和嵌入法兩種，FRP材料嵌入法相對與外貼加固法而言，具有一些獨特的優(yōu)勢，特別用于橋面板和連續(xù)梁負(fù)彎矩區(qū)域加固時更具有吸引力，可以使FRP材料嵌入混凝土內(nèi)得到保護(hù)，避免磨損和碰撞不利影響。目前，國外重點放在內(nèi)嵌FRP筋加固方面，已經(jīng)開展了有關(guān)試驗研究和理論分析并成功運用實際工程，而國內(nèi)該加固技術(shù)的研究才剛剛起步，尤其針對內(nèi)嵌FRP板條加固的研究很少。從而導(dǎo)致該技術(shù)在我國沒有廣泛的應(yīng)用與推廣。

    本文對6根試驗梁（1根對比梁、3根不同嵌貼長度的碳纖維板條加固梁、2根不同開槽數(shù)量、開槽尺寸加固梁）抗彎靜載試驗，對加固梁的破壞形態(tài)、荷載-應(yīng)變曲線、剛度、裂縫等進(jìn)行分析，同時對比分析不同加固情況加固梁的加固效果。

2試驗設(shè)計

2.1試件設(shè)計

    本試驗工設(shè)計6根矩形截面（1500mm×250mm）簡支梁，試件均采用 C30混凝土以及相同的配筋形式，梁長度為2100mm，凈跨為1800mm，梁底鋼筋為2根直徑為14mm的HRB35級受拉鋼筋，受壓鋼筋為2根直徑為10mm的HRB35級鋼筋，配筋率為0.94％，防止試驗受剪破壞先于受彎破壞發(fā)生，箍筋設(shè)計為Φ8@100的HPB300級鋼筋。

2.2加固方案

    本試驗選用梁共6根，加固梁粘結(jié)材料均為環(huán)氧樹脂，開槽尺寸為10mm×22mm，其中1根對比梁（L1）；3根開2個槽且CFRP板條分別以1800mm、1500mm、1200mm為嵌貼長度加固梁（L2、L3、L4）；1根開3個槽且CFRP板條嵌貼長度為1800mm加固梁（L6），此外，1根開3槽，開槽尺寸為15mm×22mm且CFRP板條嵌貼長度為1800mm加固梁（L5）。

2.3試驗測量及加載

    本試驗采用正位試驗方式，無支撐裝置，試驗方式，無支撐裝置。試驗采用長春試驗機廠制造的液壓式壓力試驗機三分點加載，試驗通過予埋在構(gòu)件里的電阻應(yīng)變片測量鋼筋、CFRP片材的應(yīng)變，采用百分表測量跨中擾度，并通過梁端支座上方位移傳感器對跨中擾度進(jìn)行補償，裂縫采用裂縫顯微觀測及記錄描繪，試驗過程中，測點的數(shù)據(jù)由日本東京生產(chǎn)的TD-530靜態(tài)應(yīng)變數(shù)據(jù)采集儀采集。

3試驗結(jié)果及分析

3.1抗彎承載力及破壞形態(tài)分析

    試驗采用內(nèi)嵌CFRP板條加固后，各加固梁的抗彎承載力有不同程度的提高，提高幅度在7％～58％，在碳纖維板條嵌貼長度不同加固梁（L2、L3、L4）中，極限承載力增強最多的是嵌貼長度1800mm的L2梁，達(dá)到37％而對嵌貼長度1500mm的L3梁而言，只提高了7％，嵌貼長度1200mm的L4梁提高了33％。可見，隨著嵌長度的增加，加固梁的抗彎承載力的提高不明顯；梁L5、L6為不同開槽尺寸的加固梁，與梁L1相比，承載力分別提高了58％、19％，開槽寬度的增加對承載力的提高顯著，破壞形態(tài)由粘結(jié)破壞轉(zhuǎn)變?yōu)閺澢茐?；而開槽數(shù)量的變化，加固梁L6相比加固梁L2,其抗彎承載力提高幅度由37％變化至19％，二者破壞形態(tài)均為粘結(jié)破壞。

3.2剛度分析

     CFRP板條加固梁的剛度都有所提高，相同荷載下，加固梁的擾度比未加固梁的擾度小，在混凝土開裂前，各試驗的擾度曲線呈線性變化，擾度相差不大，混凝土開裂后，加固梁擾度曲線緩慢上升，當(dāng)鋼筋屈服后，加固梁擾度曲線斜率發(fā)生較大的彎折，相比未加固梁，擾度增加較劇烈，這是內(nèi)嵌碳纖條抑制了裂縫的發(fā)展，廣義受力鋼筋用量增加，梁抗彎剛度提高。加固梁L2（嵌入長度1800mm；開槽個，開槽寬度10mm×22mm）和在板條嵌入長度相同而開槽數(shù)量、開槽尺寸不同的L5梁。二者對試驗梁剛度的提高明顯。

3.3荷載—應(yīng)變（CFRP板條）分析

a.嵌貼長度的影響：嵌貼長度分別為1800mm、1200mm的加固梁L2、L4荷載CFRP板條應(yīng)變曲線基本一致，而嵌貼長度為1500mm加固梁L3在混凝土開裂后。板條應(yīng)變化超前。

b.不同開槽寬度影響：在加固梁L5、L6帶裂縫工作階段，其板條應(yīng)變有所相差其他階段曲線趨于一致。

c.不同開槽數(shù)量的影響：曲線以混凝土開裂和鋼筋屈服為轉(zhuǎn)折點，在混凝土開裂前，鋼筋屈服后，二者區(qū)別不大，但混凝土開裂后，鋼筋屈服前，嵌貼數(shù)量對CFRP板條的應(yīng)變的變化呈現(xiàn)一定影響，

此階段，相同荷載下，嵌貼數(shù)量的增大，CFRP板條應(yīng)變越小。

4結(jié)論

    采用內(nèi)嵌CFRP板條加固鋼筋混凝土梁，能較好的提高加固梁的特征荷載，抗彎極限承載力可提高7％～58％，隨著嵌入長度的增加，加固梁的抗彎承載力的提高不明顯，但加固梁的開槽數(shù)量。尺寸的變化，對提高加固梁的抗彎承載力顯著，破壞形態(tài)發(fā)生變化。

CFRP板條加固梁的剛度都有所提高，相同荷載下，加固梁的擾度比未加固梁的擾度小，裂縫發(fā)展被抑制。

不同的加固情況，對試驗不同工作階段，碳纖維板條應(yīng)變影響不同。

任何關(guān)于工程的問題和建議，敬請咨詢福建永年網(wǎng)： http://www.xxlin.com
客服電話：0591-87868646