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1、重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文碳纖維加固鋼筋混凝土梁、板受彎性能的試驗(yàn)研究姓名:張勁松申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):結(jié)構(gòu)工程指導(dǎo)教師:全學(xué)友20070421中文摘要摘要粘貼碳纖維片材(,簡(jiǎn)稱)加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是一種新型的加固方法。由于其眾多的優(yōu)越性能,引起了國(guó)內(nèi)外土木工程界的普遍關(guān)注,而碳纖維剝離破壞是此種加固方法中常遇到的問題,克服此種破壞成為推廣碳纖維廣泛應(yīng)用的首要課題。為了研究碳纖維對(duì)受彎梁、板加固后梁、板承載力提高的幅度,碳纖維的粘貼量對(duì)加固效果的影響,并重點(diǎn)研究型箍與型箍分別對(duì)錨固效果的影響,本文采用試驗(yàn)研究和理論分析相結(jié)合的方法,對(duì)外貼碳纖維布加固的鋼筋混凝土受彎梁、板進(jìn)行了分析和研究。試驗(yàn)采用

2、塊相同截面尺寸和相同配筋率的預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心板和根尺寸相同,配筋率大部分相同(除根粘貼一層碳纖維布的梁)的矩形截面簡(jiǎn)支梁,通過粘貼不同層數(shù)的碳纖維布進(jìn)行加固,同時(shí)比較型錨固與型錨固及無錨固三種情況下的加固效果。試驗(yàn)過程中,記錄了梁的跨中撓度、開裂荷載以及混凝土、鋼筋、碳纖維布的應(yīng)變等,觀察了加固后梁的破壞形式以及裂縫開展情況。試驗(yàn)結(jié)果表明:碳纖維加固后,梁、板的正截面承載力有很大的提高,其中粘貼層數(shù)對(duì)加固效果有很大的影響,層數(shù)越多提高越大,但這種提高幅度是非線性的。加固后的梁裂縫開展略晚,并且層數(shù)越多裂縫發(fā)展越緩慢,裂縫間距和寬度越小。型箍與型箍相比,在應(yīng)變分析和試驗(yàn)現(xiàn)象上都表現(xiàn)出型箍更為

3、優(yōu)越的錨固效果。加固后梁的剛度有一定的提高,碳纖維布粘貼層數(shù)對(duì)剛度的影響在鋼筋屈服以后比較明顯。在理論分析上,闡述了國(guó)內(nèi)外的幾種碳纖維加固混凝土梁受彎承載力的計(jì)算方法,并對(duì)國(guó)內(nèi)的碳纖維加固規(guī)程的計(jì)算方法與美國(guó)規(guī)范進(jìn)行了比較,指出了中國(guó)規(guī)程的不足之處。論述了剝離破壞時(shí)的應(yīng)力狀況及剝離機(jī)理等。關(guān)鍵詞:碳纖維增強(qiáng)塑料,結(jié)構(gòu)加固,剝離破壞。英文摘要化,),),丘,:,丘,重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文,:;獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知,除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得重鏖態(tài)堂或其他教育

4、機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名:旅踹簽字日期:,年占月廖日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解重麼太堂有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)重廢太堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。保密(),在年解密后適用本授權(quán)書。本學(xué)位論文屬于不保密()。(請(qǐng)只在上述一個(gè)括號(hào)內(nèi)打“”)學(xué)位論文作者簽名:巍動(dòng)擄簽字日期:戶叩年月肛日導(dǎo)師簽名:鄉(xiāng)孝灸簽字日期:聲

5、礦年月緒論緒論引言混凝土廣泛應(yīng)用于水利、建筑、交通和港口等許多領(lǐng)域之中,是目前用量最大、用途最廣的一種建筑材料。不論是巍峨屹立攔洪蓄水的大壩,精致典雅的鄉(xiāng)村別墅,還是寬闊平坦的飛機(jī)跑道以及連通海陸的碧波港灣,甚至是精細(xì)的機(jī)械零件,都少不了混凝土的杰出貢獻(xiàn),可以說,混凝土工程己成為現(xiàn)代文明的重要組成部分。從混凝土誕生到現(xiàn)在己有一百多年的歷史了,僅就建國(guó)以后建造的混凝土工程也己經(jīng)歷了五十多年的風(fēng)雨滄桑,有的容光煥發(fā)體格健壯,有的飽經(jīng)風(fēng)霜卻老當(dāng)益壯,更有的先天殘疾病體纏身,還有一些貌似強(qiáng)壯卻病在膏盲,亭亭玉立卻弱不禁風(fēng),這是因?yàn)榛炷两Y(jié)構(gòu)雖然向來以經(jīng)久耐用而著稱,但在其使用過程中也常因各種因素而遭受

6、不同程度的損傷,從而影響混凝土結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。影響混凝土耐久性的主要因素有:設(shè)計(jì)不周或有差錯(cuò);施工不當(dāng);使用不合理、使用條件的變更和使用環(huán)境的惡化;環(huán)境因素造成混凝土碳化、腐蝕和凍害等;材料因素:水泥質(zhì)量不合格或選擇不當(dāng)、砂石質(zhì)量不佳等;自然災(zāi)害與偶然事故,如地震、火災(zāi)、地基塌陷、爆炸等。年鐵道部對(duì)全國(guó),年代修建的座隧洞調(diào)查【,結(jié)果有的隧道混凝土襯砌開裂,裂縫長(zhǎng)度占隧道總長(zhǎng)度的。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)現(xiàn)有建筑面積億,其中約億需分期分批進(jìn)行鑒定加固,近億急需維修加固才能使用【】。年,建設(shè)部科技發(fā)展司混凝土結(jié)構(gòu)耐久性綜合調(diào)查組對(duì)北京、西寧、貴陽和杭州的一些建筑物進(jìn)行了調(diào)查,其結(jié)果表明,建國(guó)初期的建筑均

7、已達(dá)到必須大修的狀態(tài),現(xiàn)有大多數(shù)工業(yè)建筑不能滿足安全、經(jīng)濟(jì)使用年的要求,一般使用,年就需大修加固。由于舊建筑物的工程事故不斷發(fā)生,各經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家逐漸把建設(shè)的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到舊建筑物的維修、改造和加固方面。英國(guó)年用于投資改造的費(fèi)用是年的倍,年舊建筑物維修改造工程占英國(guó)建筑工程總量的三分之二;瑞典年用于維修改造的投資占建筑業(yè)總投資的】。在美國(guó),舊房維修改造業(yè)是年熱門行業(yè)【】,美國(guó)目前整個(gè)混凝土工程的價(jià)值約為萬億美元,而今后每年用于維修或重建的費(fèi)用預(yù)計(jì)將高達(dá)億美元;日本目前每年僅用于房屋結(jié)構(gòu)維修的費(fèi)用即達(dá)億日元以上【“。舊建筑物的問題同樣引起我國(guó)有關(guān)人士的重視。由于各種因素的影響,如今,我國(guó)現(xiàn)有近百億平方

8、米建筑物多數(shù)己經(jīng)不同程度受到損壞,在安全上存在較大隱患。因此,我國(guó)的建筑投資比例有了一定的調(diào)整。“一五”期間,更新改造資金僅重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文相當(dāng)于同期基本建設(shè)投資的。,而“七五”期間已達(dá)略】。有關(guān)混凝土病害的研究與防治也已引起人們的高度重視。自年以來,由歐洲等公司發(fā)起的建筑材料與構(gòu)件的耐久性國(guó)際會(huì)議每三年舉行一次。年美國(guó)混凝土學(xué)會(huì)(曾在香港召開過專門的國(guó)際會(huì)議,討論舊有建筑物的檢測(cè)、維修和加固。日本年阪神大地震后,建設(shè)省專門組織有關(guān)建筑物修復(fù)加固的研究。在我國(guó),年建設(shè)部組織成立全國(guó)建筑物鑒定與加固委員會(huì);年全國(guó)鋼筋混凝土標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會(huì)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性學(xué)組成立;年中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)混凝土與預(yù)應(yīng)

9、力混凝土學(xué)會(huì)混凝土耐久性專業(yè)委員會(huì)成立。建筑物維修加固的目的主要是:提高結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性,恢復(fù)結(jié)構(gòu)的使用功能和安全性,減少事故隱患,延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使用壽命。結(jié)構(gòu)的加固作為工程結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要分支,正方興未艾,近年來取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。不同的結(jié)構(gòu)形式和損壞程度要求加固補(bǔ)強(qiáng)采用的方法也不同,傳統(tǒng)的補(bǔ)強(qiáng)加固方法有外包混凝土加固法、外包鋼加固法、改變傳力途徑法、粘貼鋼板法、外加預(yù)應(yīng)力拉抒加固法等【。這些方法對(duì)改善結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剮度以及抗震性能都起到一定作用,但它們也存在著自重大,抗腐蝕性能差,施工復(fù)雜等缺點(diǎn)。近年材料工業(yè)的迅速發(fā)展,使得成功用于宇航飛行領(lǐng)域的具有重量輕、剛度和強(qiáng)度高,抗腐蝕性

10、和疲勞性強(qiáng)的復(fù)合材料(或,簡(jiǎn)稱沖)成為土木工程領(lǐng)域中的新型補(bǔ)強(qiáng)材料。其中,當(dāng)今國(guó)際上作為研究開發(fā)應(yīng)用重點(diǎn)的是碳纖維增強(qiáng)塑料(,簡(jiǎn)寫為心),而在結(jié)構(gòu)加固中研究應(yīng)用最多的應(yīng)數(shù)碳纖維片材,這是一種非常薄的片狀材料,碳纖維片材加固修補(bǔ)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)就是近年來發(fā)展起來的混凝土結(jié)構(gòu)加固新技術(shù)。用片材增強(qiáng)結(jié)構(gòu)物時(shí),是將其用粘結(jié)樹脂(通常為環(huán)氧樹脂)粘貼于需補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)表面或包裹于結(jié)構(gòu)表面,對(duì)結(jié)構(gòu)的不同部位和不同環(huán)境下的結(jié)構(gòu)都可以方便地施工,工期極短,而且結(jié)構(gòu)外觀和尺寸不會(huì)出現(xiàn)明顯變化,修復(fù)加固效果顯著。與其他加固方法相比,加固法具有明顯優(yōu)勢(shì):高強(qiáng)高效由于材料優(yōu)異的物理力學(xué)性能,其極限強(qiáng)度是普通鋼材屈服強(qiáng)度的十

11、幾倍,在對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)過程中可以充分利用其高強(qiáng)度、高模量的特點(diǎn)來提高結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的承載力和延性,改善其受力性能,達(dá)到高效加固的目的。便于施工將碳纖維材料用于加固混凝土結(jié)構(gòu),旌工便捷,功效高,在施工現(xiàn)場(chǎng),不需要大型施工機(jī)具,施工占的場(chǎng)地少,且沒有濕作業(yè),因而功效高。耐腐蝕性能及耐久性好碳纖維材料的化學(xué)性能穩(wěn)定,具有優(yōu)異的抗化學(xué)腐蝕能力,解決了其他加固方法所遇到的化學(xué)腐蝕問題,具有極佳的耐久性能。緒論不增加構(gòu)件的自重及體積碳纖維布質(zhì)量輕而且厚度薄,兼具有很高的強(qiáng)度,重量比值,粘貼后基本不增加原結(jié)構(gòu)及構(gòu)件尺寸,也就不會(huì)減少建筑物的使用空間。適用面廣由于材料是足柔性的,而且可以任意裁剪,從而能

12、在各種形式的結(jié)構(gòu)物上進(jìn)行修補(bǔ),適用面廣,且不改變結(jié)構(gòu)形狀及不影響結(jié)構(gòu)外觀,施工質(zhì)量保證,即使被加固的結(jié)構(gòu)表面不是非常平整也基本可以達(dá)到很高的有效粘貼率。正是由于片材加固方法所具有的極大優(yōu)越性,近十幾年來日本和歐美等國(guó)家都投入了大量的人力、物力和財(cái)力進(jìn)行研究開發(fā),實(shí)際工程應(yīng)用也正在各方面展開。從目前國(guó)內(nèi)外的發(fā)展情況來看,碳纖維片材用于建筑加固業(yè)的研究開發(fā)及應(yīng)用正呈積極活躍的態(tài)勢(shì)。中國(guó)擁有巨大的建筑市場(chǎng),大量的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)急需補(bǔ)強(qiáng)加固,碳纖維片材加固技術(shù)作為一種新興的技術(shù)含量高的加固方法,具有很大的研究推廣價(jià)值和巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。這種加固方法在我國(guó)也將得到廣泛的應(yīng)用,它將對(duì)我國(guó)的社會(huì)主義現(xiàn)代化

13、建設(shè)事業(yè)產(chǎn)生積極的推動(dòng)作用,對(duì)該技術(shù)進(jìn)行各方面的研究是十分必要的。碳纖維的研究現(xiàn)狀碳纖維材料加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是二十世紀(jì)八十年代開始在國(guó)際上應(yīng)用的一種混凝土外部補(bǔ)強(qiáng)的新技術(shù)。從年瑞典人首先采用粘貼碳纖維布加固橋梁開始,各國(guó)大學(xué)及研究機(jī)構(gòu)相繼進(jìn)行了較多的碳纖維布加固性能的試驗(yàn)及理論研究,取得了許多重要成果。碳纖維布加固技術(shù)在我國(guó)起步較晚,年開始理論研究,年有碳纖維布加固實(shí)例。在這短短幾年的時(shí)間里該項(xiàng)技術(shù)迅速發(fā)展,得到了較深入的研究,制定了規(guī)程【】,并出版了一些加固方面的專著【。碳纖維抗彎加固的研究碳纖維加固技術(shù)運(yùn)用最多的就是抗彎加固,因?yàn)槭且环N抗拉強(qiáng)度極高的單向受力材料。這種材料特性,決定了

14、在結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固中必有一席之地。清華大學(xué)的葉列平】等人根據(jù)碳纖維布加固鋼筋混凝土梁受彎性能的試驗(yàn)研究,對(duì)受彎破壞形態(tài)、極限狀態(tài)和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了討論。利用基于平截面假定的正截面受彎承載力的計(jì)算理論,分析了配筋率、用量以及二次受力等因素的影響。在此基礎(chǔ)上提出了正截面受彎承載力的實(shí)用計(jì)算方法,計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。文中根據(jù)以往試驗(yàn)將受彎加固破壞形態(tài)分為種:)超筋破壞,即受拉鋼筋達(dá)到屈服前受壓區(qū)混凝土壓壞;)適筋破壞,即鋼筋屈服后,受壓區(qū)混凝土壓壞,而此時(shí)尚未達(dá)到極限拉應(yīng)變;)適筋破壞,即鋼筋屈服后,重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文達(dá)到極限拉應(yīng)變,而此時(shí)受壓區(qū)混凝土尚未壓壞;)保護(hù)層混凝土剪切受拉剝離破壞;)

15、與混凝土基層問粘結(jié)剝離破壞。第一種破壞在用量過大,錨固可靠的情況下發(fā)生。這種破壞不僅未充分發(fā)揮的強(qiáng)度,而且破壞時(shí)脆性性質(zhì)顯著,應(yīng)予避免。通常通過限制的加固量來控制。保護(hù)層混凝土剪切受拉力剝離破壞是由于混凝土強(qiáng)度較低和錨固長(zhǎng)度不足引起;而與混凝土基層間的粘結(jié)剝離破壞是由于粘結(jié)材料強(qiáng)度較低或錨固長(zhǎng)度不足引起的。這兩種破壞都具有顯著的脆性,一般情況下通過構(gòu)造措施、規(guī)定最小混凝土強(qiáng)度、采用優(yōu)質(zhì)粘結(jié)材料和保證工程施工粘結(jié)質(zhì)量或采用機(jī)械錨固來控制。其研究表明。影響受彎加固芷截面受彎承載力的因素有:加固前的配筋特征值乞工;反應(yīng)加固量大小的加固特征值白厶;對(duì)于二次受力情況,二次受力參數(shù)即加固前初始彎矩與加固后

16、受彎承載力的比值肘肘?也是一個(gè)重要的影響參數(shù)。文中通過二次受力參數(shù)以及加固特征值定性分析了對(duì)加固效果的影響。趙彤【等通過根碳纖維布加固補(bǔ)強(qiáng)鋼筋混凝土梁的試驗(yàn),主要研究碳纖維布用量對(duì)鋼筋混凝土梁受彎性能的影響與作用。試驗(yàn)研究表明,粘貼碳纖維布之后,加固梁的受彎承載力明顯提高,雖然碳纖維布的用量越多承載力提高也越大,但受使用效率的影響,需要一個(gè)折減系數(shù)對(duì)碳纖維布的抗拉強(qiáng)度進(jìn)行折減,層數(shù)越多,折減系數(shù)越小。碳纖維抗剪加固研究趙彤【垮通過改變?cè)囼?yàn)梁的配箍率,剪跨比,碳纖維布的層數(shù),布帶的寬度,及布帶的間距等參數(shù),對(duì)片加固與未加固梁進(jìn)行了系統(tǒng)的抗剪承載力試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明,梁的配箍率越低。受剪承載力

17、提高程度就越大;同時(shí),在其他試驗(yàn)參數(shù)均相同的情況下,剪跨比較大的加固梁,其加固效果更加明顯,破壞形態(tài)也從脆性的斜拉破壞轉(zhuǎn)變?yōu)樽冃涡阅苌院玫募魤浩茐模禾祭w維布層數(shù)越多,布帶寬度越大或間距越小,則加固梁的抗剪承載力提高得越多,而且在碳纖維布用量相同的情況下,布條間距小的方案要優(yōu)于布條層數(shù)多的方案。試驗(yàn)還指出用碳纖維布加固梁時(shí),碳纖維條之間的距離不宜過大,否則不但起不到良好的加固效果,反而會(huì)降低原構(gòu)件的抗剪能力。吳剛烽曾對(duì)根碳纖維布加固抗剪梁進(jìn)行試驗(yàn),對(duì)梁的抗剪破壞特征,受剪承載力及影響因素進(jìn)行了研究與分析,提出了受剪承載力計(jì)算公式,并指出對(duì)加固梁受剪承載力及破壞特征影響較大的是梁的配箍率、剪跨比、

18、布的粘貼范圍、粘貼方式、錨固性能及布的用量等??箟杭庸萄芯繉?duì)受壓的混凝土構(gòu)件進(jìn)行碳纖維布加固,可分為兩種方式,一種是整體環(huán)向緒論包裹,另一種是分條環(huán)向包裹。受力機(jī)制是利用碳纖維環(huán)向高抗拉強(qiáng)度來限制受壓構(gòu)件徑向變形,從而提高構(gòu)件的受壓承載力。趙海東等通過碳纖維布纏繞鋼筋混凝土圓柱的軸心受壓試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),加固后柱的極限承載力與延性有明顯的增加,增加幅度與碳纖維布的規(guī)格和層數(shù)有關(guān),而且最終的破壞形態(tài)一般為纖維布在柱的棱角處被剪壞,具有一定的突然性,但破壞前有聲音預(yù)兆,使破壞具有可預(yù)測(cè)性,并提出了用碳纖維布加固鋼筋混凝土柱的軸心受壓承載力計(jì)算計(jì)算方法】。對(duì)碳纖維布包裹混凝土圓柱的試驗(yàn)表明,用碳纖維增強(qiáng)

19、環(huán)氧樹脂包裹四層碳纖維布的圓柱,其破壞承載力比未加固柱的承載力提高了,而且環(huán)向纏繞加固能最有效的發(fā)揮效率。此外,國(guó)內(nèi)的賈明英,姜浩,陳春等也展開了碳纖維材料抗壓加固的廣泛研究,得出了與以上分析相似的結(jié)果。疲勞加固研究目前使用碳纖維布進(jìn)行疲勞加固的研究,主要集中在橋梁等結(jié)構(gòu),因?yàn)闃蛄涸诔惺莒o載作用之外,還要經(jīng)常承受車輛荷載、波浪荷載、風(fēng)荷載等重復(fù)循環(huán)荷載的作用,結(jié)構(gòu)常常在低于使用荷載的情況下發(fā)生疲勞破壞。因此,研究加固構(gòu)件的的疲勞性能是具有理論意義與實(shí)際的工程意義的。以下是一些具有代表性的研究成果:劉沐宇等曾對(duì)片碳纖維布加固損傷混凝土梁進(jìn)行疲勞性能的試驗(yàn)研究,試驗(yàn)結(jié)果表明:損傷混凝土梁采用碳纖維

20、布加固后,其疲勞壽命可提高,疲勞變形減小了,梁的疲勞抗裂性能得到較大的提高。因此,粘貼碳纖維布可以較大提高損傷混凝土梁的疲勞性能,延長(zhǎng)損傷混凝土梁的使用壽命【。等研究了碳纖維布加固混凝土梁的疲勞強(qiáng)度和變形特征,試驗(yàn)結(jié)果表明:與未加固梁相比,加固梁的撓度和裂縫寬度減小,混凝土梁的靜載極限強(qiáng)度和疲勞極限強(qiáng)度都得到了提高,碳纖維布加固法與粘鋼加固法一樣能有效地提高混凝土梁的疲勞性能【卅。此外,陸洲導(dǎo)等也在抗疲勞加固方面作了初步研究。目前試驗(yàn)梁抗疲勞方面的研究還比較少,碳纖維布加固試驗(yàn)梁的抗疲勞性能研究將成為今后加固領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。預(yù)應(yīng)力碳纖維加固研究材料也有自身的弱點(diǎn):()彈性模量與強(qiáng)度的比值過低。

21、應(yīng)用于結(jié)構(gòu)加固的碳纖維拉伸強(qiáng)度一般都達(dá)到以上,而其彈性模量相對(duì)來說卻低得多,常用的一般只有左右,高彈性模量的也不過左右。要發(fā)揮較大的強(qiáng)度,碳纖維增強(qiáng)塑料需要相當(dāng)?shù)淖冃?,?dāng)與鋼筋共同工作時(shí),鋼筋完全發(fā)揮強(qiáng)重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文度時(shí)才發(fā)揮出不到的強(qiáng)度,難以抑制結(jié)構(gòu)的變形與裂縫的發(fā)展。()環(huán)氧樹脂層傳遞的剪力有限。環(huán)氧樹脂的剪切強(qiáng)度一定,超過剪切強(qiáng)度后界面?zhèn)鬟f的剪應(yīng)力不再增大,而剪切變形不斷增長(zhǎng),呈現(xiàn)軟化現(xiàn)象。超過極限剪應(yīng)變后界面郎產(chǎn)生界面微裂縫,隨著微裂縫的不斷擴(kuò)展,界面最后發(fā)生剝離破壞,所以粘貼片材加固有其限度,過量粘貼會(huì)導(dǎo)致界面無法傳遞足夠的剪應(yīng)力而使得的強(qiáng)度無法得到充分利用,并且在構(gòu)件承受較大

22、荷載時(shí)容易出現(xiàn)粘結(jié)破壞。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)往往不僅要求強(qiáng)度加固,還需要?jiǎng)偠燃庸?,因此碳纖維彈性模量與強(qiáng)度比值低與環(huán)氧樹脂層傳遞的剪力有限這兩方面的問題成為制約碳纖維增強(qiáng)材料在加固領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用。針對(duì)這些問題,國(guó)內(nèi)尚守平等人和飛渭【等人對(duì)施加預(yù)應(yīng)力再外貼到結(jié)構(gòu)上對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固進(jìn)行了研究,認(rèn)為此方法可克服材性上的缺點(diǎn),對(duì)結(jié)構(gòu)同時(shí)進(jìn)行有效的強(qiáng)度與剛度加固,并能充分發(fā)揮的高強(qiáng)性能,防止發(fā)生粘結(jié)破壞。其中在前者的研究當(dāng)中發(fā)現(xiàn),構(gòu)件開裂荷載與抗彎剛度較非預(yù)應(yīng)力加固的受彎構(gòu)件有明顯提高,屈服荷載下的撓度與極限荷載下的撓度較非預(yù)應(yīng)力碳纖維布構(gòu)件有明顯減?。鹤畲髴?yīng)變較非預(yù)應(yīng)力加固構(gòu)件有明顯增大,且破壞時(shí)沒有粘結(jié)破壞的跡

23、象;控制適當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力(預(yù)應(yīng)變)水平,并不會(huì)引起構(gòu)件的延性不足。在試驗(yàn)基礎(chǔ)上初步摸索出了一套預(yù)應(yīng)力碳纖維布材加固受彎構(gòu)件的施工工藝與構(gòu)造要求。碳纖維加固剝離破壞的研究用碳纖維布進(jìn)行加固時(shí)受彎構(gòu)件的破壞形態(tài)與普通鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的破壞形態(tài)有所不同,其中碳纖維布的剝離破壞形態(tài)是常見的一種,試驗(yàn)中經(jīng)??梢杂^察到,發(fā)生剝離破壞的時(shí)候一般碳纖維布中的應(yīng)力并未達(dá)到其抗拉強(qiáng)度,甚至還在較低的水平上。這種破壞很突然,屬于脆性破壞,發(fā)生這種破壞導(dǎo)致碳纖維布的加固效果大幅度降低,如何控制剝離破壞的發(fā)生成為研究應(yīng)用碳纖維布加固混凝土技術(shù)中的關(guān)鍵問題,現(xiàn)已引起越來越多的研究、開發(fā)、工程技術(shù)人員的重視。碳纖維布剝離破壞

24、過程分析碳纖維布加固混凝土梁的剝離破壞過程具有較好的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,根據(jù)以往試驗(yàn)結(jié)果,碳纖維布加固混凝土梁的荷載一撓度曲線可分為四個(gè)階段。()混凝土開裂前在混凝土開裂以前,不論試件是否加固,也不論加固、錨固方式如何,各試驗(yàn)梁的荷載一撓度曲線幾乎是重合的,只是加固后試件的曲線斜率稍微大一些。由于這時(shí)碳纖維布與混凝土界面存在有效的粘結(jié),故界面上的粘結(jié)應(yīng)力分布與彎矩圖形相似,而且隨著荷載的增加,粘結(jié)應(yīng)力也逐漸增長(zhǎng)。()混凝土開裂后到碳纖維布發(fā)生剝離緒論試件受拉區(qū)混凝土開裂后,裂縫處出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象,在此過程中,主裂縫逐漸形成,縱向受力鋼筋最終達(dá)到其屈服強(qiáng)度,在主裂縫處的碳纖維布首先發(fā)生剝離。由于碳纖維布對(duì)

25、混凝土有縱向和橫向的約束作用,加上混凝土材料的非勻質(zhì)性和試件彎曲變形等因素的影響,碳纖維布與混凝土的粘結(jié)界面上局部粘結(jié)剪應(yīng)力和剝離正應(yīng)力分布將極不均勻,裂縫截面邊緣應(yīng)力集中程度逐漸增高,當(dāng)裂縫截面邊緣界面的應(yīng)力強(qiáng)度因子達(dá)到材料的斷裂韌性時(shí),或者說當(dāng)粘結(jié)剪應(yīng)力、剝離正應(yīng)力或二者的復(fù)合應(yīng)力超過各自的極限值時(shí),此處的碳纖維布就發(fā)生剝離。()碳纖維布發(fā)生剝離至達(dá)到最大承載力這個(gè)階段的長(zhǎng)短視錨固量的大小和錨固的長(zhǎng)度不同而不同。剝離從主裂縫處開始后。將發(fā)生應(yīng)力重分布。與已發(fā)生剝離裂縫相鄰的次裂縫處應(yīng)力集中程度很快提高。隨著荷載的增加。當(dāng)次裂縫處粘結(jié)界面的應(yīng)力強(qiáng)度因子達(dá)到材料的斷裂韌性時(shí)。剝離發(fā)展到該次裂縫

26、處剝離就這樣逐漸發(fā)展,達(dá)到錨固的邊緣時(shí),錨固的作用開始發(fā)揮。如果粘結(jié)長(zhǎng)度較長(zhǎng),這個(gè)階段就較長(zhǎng);如果粘結(jié)長(zhǎng)度較短,則這個(gè)階段就較短。()達(dá)到最大承載力以后試件在達(dá)到最大承載力以后,視錨固不同有不同的發(fā)展趨勢(shì)。在沒有形箍錨固的情況下,試件的承載力立即喪失。有形箍錨固的情況下,根據(jù)形箍錨固的程度不同該階段的長(zhǎng)度有所不同。當(dāng)剝離發(fā)展到形箍處受到阻礙時(shí),形箍碳纖維布中的應(yīng)力迅速增加,構(gòu)件變形增加,縱向碳纖維布的拉應(yīng)力使形箍受到垂直于其碳纖維絲方向的剪力和向下的拉力,致使形箍發(fā)生與混凝土(或縱向碳纖維布)的分離,另外由于形箍的轉(zhuǎn)角處是應(yīng)力集中區(qū),也可能在形箍轉(zhuǎn)角處發(fā)生剪切斷裂。如果是內(nèi)側(cè)形箍斷裂或分離,則

27、縱向碳纖維布的剝離繼續(xù)向前發(fā)展,在荷載一撓度曲線上形成一個(gè)階梯;如果是最外側(cè)的形箍斷裂或分離,則試件立即喪失承載力。碳纖維加固技術(shù)其他方面的研究碳纖維與混凝土界面粘結(jié)性能的研究:楊勇新等【】對(duì)粘結(jié)界面處于正拉、推剪、拉剪和彎拉等基本受力狀態(tài)下碳纖維布與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行了分析,提出了粘結(jié)強(qiáng)度的設(shè)計(jì)取值方法及具體數(shù)值,認(rèn)為碳纖維布粘貼層數(shù)不宜過多,否則造成應(yīng)力集中影響加劇,界面將在粘結(jié)應(yīng)力值較低時(shí)發(fā)生剝離破壞。并解釋了粘結(jié)破壞面的形態(tài)與粘結(jié)強(qiáng)度的關(guān)系;對(duì)碳纖維布加固混凝土結(jié)構(gòu)耐久性進(jìn)行了試驗(yàn)研究,認(rèn)為加固后結(jié)構(gòu)的耐久性主要取決于碳纖布材料的耐久性及其與混凝土粘結(jié)界面的耐久性。與其它材料的混合應(yīng)用

28、的研究:熊光晶等人提出了混雜纖維復(fù)合材料在混凝土梁柱加固中的應(yīng)用,他們建議混合采用玻璃纖維布和碳纖維布對(duì)混凝土重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文梁柱進(jìn)行加固,這樣可以充分利用兩種不同材料各自優(yōu)良的特性,在保證提高構(gòu)件承載力的前提下,既提高構(gòu)件的延性又降低加固成本,值得推廣應(yīng)用。盧亦焱提出用和鋼板復(fù)合加固混凝土結(jié)構(gòu)的方法,以發(fā)揮和鋼材各自的材料優(yōu)勢(shì),彌補(bǔ)單一材料加固方法的不足,形成一種性能更加優(yōu)越的組合結(jié)構(gòu),達(dá)到既能大幅度提高構(gòu)件承載力,又能大幅度提高構(gòu)件延性的目的,滿足對(duì)加固有特殊要求的工程需要。該技術(shù)已在實(shí)際工程中得到了應(yīng)用。本文的研究目的與內(nèi)容研究目的根據(jù)對(duì)以往研究的總結(jié)和分析,我們可以看到對(duì)于碳纖維加

29、固抗彎鋼筋混凝土梁時(shí),防止碳纖維與混凝土剝離破壞的方法一般是在梁端以及梁中間隔布置型碳纖維箍條或粘貼鋼板。但大量試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),這種方法并不能很好的改善早期剝離破壞的發(fā)生,甚至有些型箍會(huì)在梁底轉(zhuǎn)角處被剪斷,這是由于碳纖維是單向受力材料,在垂直碳纖維絲的方向幾乎沒有強(qiáng)度。如采用型交叉錨固效果可能更佳。綜上所述,本次的研究目的是通過設(shè)計(jì)根適筋梁,對(duì)其分別采用不同的碳纖維加固用量,型與型的錨固方式,來研究阻止梁中部裂縫區(qū)及梁端部剝離破壞時(shí)型錨固是否更為有效;研究不同加固量對(duì)界面粘結(jié)應(yīng)力的影響;另外還對(duì)塊預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心板做型與型不同錨固方式的試驗(yàn),研究對(duì)板類構(gòu)件的加固效果。研究?jī)?nèi)容目前碳纖維加固的

30、設(shè)計(jì)與施工主要依據(jù)文獻(xiàn)嗍】。由于碳纖維加固技術(shù)的發(fā)展,該規(guī)范規(guī)程的局限性越來越明顯,已不能滿足工程實(shí)踐的需要。近年來,通過大量試驗(yàn)研究和工程實(shí)踐,碳纖維加固方法得到了工程界的認(rèn)可,針對(duì)碳纖維加固方面的試驗(yàn)研究和理論分析也進(jìn)行了很多。本文的主要任務(wù)和工作為:通過對(duì)比試驗(yàn),考察試驗(yàn)構(gòu)件加固后的破壞形態(tài)、承載力、剛度和延性。通過對(duì)比試驗(yàn),分析碳纖維布不同層數(shù)對(duì)加固效果的影響,分析加固的有效性和碳纖維發(fā)揮的程度。通過對(duì)比試驗(yàn),對(duì)采用型箍,型交叉箍及不采用任何外加錨固的梁、板進(jìn)行分析??疾觳煌^固方式對(duì)抵抗碳纖維早期剝離破壞的效果。通過試驗(yàn),對(duì)梁中間裂縫穿過交叉箍條在梁側(cè)錨固區(qū)的不同位置,分析型交叉箍條

31、錨固在不同工況下的效果。通過分析結(jié)果總結(jié)出一套減少碳纖維早期剝離破壞的方法,對(duì)工程實(shí)踐提出建議。碳纖維加固預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心板抗彎性能研究碳纖維加固預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心板抗彎性能研究試驗(yàn)方案介紹前言:板是結(jié)構(gòu)中主要的受彎構(gòu)件,因此碳纖維加固板類構(gòu)件的抗彎性能研究就十分的必要。本次試驗(yàn)通過塊預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的加固試驗(yàn),探討了加固板類構(gòu)件的有效性,并對(duì)兩種錨固方式:垂直于縱向碳纖維的壓條;交叉斜交于縱向碳纖維的壓條;對(duì)錨固的效果進(jìn)行了對(duì)比。試驗(yàn)量測(cè)的內(nèi)容碳纖維跨中應(yīng)變、端頭應(yīng)變、碳纖維壓條應(yīng)變??缰袚隙取Vё两?。構(gòu)件開裂及破壞時(shí)的荷載值。構(gòu)件的破壞形態(tài)。試件基本情況試件截面形式:一一圖板

32、橫截面示意圖秘板長(zhǎng),實(shí)際寬度為,板厚度為,縱筋為根的預(yù)應(yīng)力冷軋帶肋鋼絲,屈服強(qiáng)度為。設(shè)計(jì)板面活荷載為。混凝土強(qiáng)度等級(jí)為。試件加載裝置圖如下圖所示:螢一一重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文 圖加載裝置示意圖本試驗(yàn)加載沒有采用三分點(diǎn)加載,因?yàn)榭紤]到以往試驗(yàn)剪跨較短,可能是影響碳纖維端部剝離的重要因素,因此將加載點(diǎn)向中間移動(dòng)。試驗(yàn)裝置與測(cè)量方法本試驗(yàn)所使用的試驗(yàn)裝置主要有:壓力傳感器,噸千斤項(xiàng),超級(jí)應(yīng)變儀,百分表,應(yīng)變片,裂縫讀數(shù)鏡等。)撓度量測(cè)沿梁長(zhǎng)在凈跨內(nèi)分別于板跨中左右兩邊安裝個(gè)位移計(jì),以測(cè)定板在各級(jí)荷載下的撓度曲線,并在兩個(gè)支座處安裝位移計(jì)測(cè)量支座沉降,以獲取真實(shí)的板的撓度值。各位移計(jì)的布置如圖所示。裂縫

33、觀測(cè)裂縫的觀測(cè)包括兩方面的內(nèi)容:裂縫出現(xiàn)及發(fā)展的觀測(cè)在加載及穩(wěn)定過程中主要觀測(cè)正裂縫的出現(xiàn),裂縫出現(xiàn)的觀測(cè)以目測(cè)為主,并借助于裂縫讀數(shù)鏡,結(jié)合撓度的變化來確定,裂縫出現(xiàn)以后通過裂縫讀數(shù)鏡來觀察主要裂縫的發(fā)展過程。裂縫寬度的量測(cè)所有的裂縫度寬均采用精度為的讀數(shù)顯微鏡來測(cè)量,本試驗(yàn)主要測(cè)量正裂縫的寬度,每級(jí)荷載下測(cè)幾條寬度較大的裂縫。碳纖維布加固板的施工施工準(zhǔn)備碳纖維加固預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心板抗彎性能研究主要材料的準(zhǔn)備加固所用粘結(jié)劑是大筑建筑結(jié)構(gòu)碳纖維膠粘劑,包括底膠、找平膠和面膠,所用碳纖維布為上海同砼碳纖維布有限公司提供的規(guī)格為克的碳纖維布。輔助工具及材料的準(zhǔn)備角向磨光機(jī)、砂紙、剪子、臺(tái)秤、灰

34、刀、自制滾子、丙酮。施工工藝外貼碳纖維加固在國(guó)內(nèi)還是一種新技術(shù),外貼碳纖維布加固時(shí)的施工質(zhì)量對(duì)加固效果有很大影響。加固操作施工流程主要為:基面處理一基面清洗打底膠批膠泥涂刷面膠貼碳纖維布罩面膠。如在實(shí)際工程中還可作外表防護(hù)層?;嫣幚砘炷帘砻嫒绯霈F(xiàn)剝落、蜂窩、腐蝕等劣化現(xiàn)象的部位應(yīng)予以剔除,對(duì)較大面積的劣化層,在剔除后應(yīng)用聚合物水泥砂漿進(jìn)行修復(fù)。裂縫部位,如有必要應(yīng)先進(jìn)行封閉處理。用混凝土角向磨光機(jī)、砂輪(砂紙)等工具,去除混凝土表面的浮漿、油污等雜質(zhì),構(gòu)件粘貼面的混凝土要打磨平整,尤其是表面的凸出部位要磨平,轉(zhuǎn)角粘貼處要進(jìn)行倒角處理并打磨成圓弧狀。基面清洗用鋼絲刷刷去表面的松散浮渣,用壓縮

35、空氣除去表面的粉塵,再用丙酮擦拭表面,待其充分干燥后方可進(jìn)行下一道工序。)涂刷底膠按一定比例將主劑和固化劑先后置于容器中,用低速旋轉(zhuǎn)的方法攪拌均勻,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際氣溫決定用量,并嚴(yán)格控制使用時(shí)間。本試驗(yàn)中所用底膠與底膠固化劑的比例為:。然后用滾桶刷或毛刷將膠均勻地涂抹于混凝土構(gòu)件表面,厚度不超過,并不得漏刷或有流淌、氣泡,等膠固化后(固化時(shí)間視現(xiàn)場(chǎng)氣溫定,以手指觸感干燥為宜,一般不小于小時(shí)),再進(jìn)行下一道工序。底膠固化后,若表面有凸起部分,用磨光機(jī)或砂紙打磨平整。)用整平膠料找平將整平膠膠泥和固化劑按一定比例先后置于容器中,攪拌均勻。本試驗(yàn)中所用整平膠與整平膠固化劑的比例為:。用灰刀將整平膠料嵌

36、刮于混凝上表面凹陷部位進(jìn)行修補(bǔ)填平,模板接頭等出現(xiàn)高度差的部位應(yīng)用整平膠料填補(bǔ),盡量減少高差。對(duì)于轉(zhuǎn)角部位應(yīng)用整平膠料將其修補(bǔ)為光滑的圓弧,半徑不小于。整平膠料須固化后(固化時(shí)間視現(xiàn)場(chǎng)氣溫而定,以手指觸感干燥為宜,一般不小于小時(shí)),方可再進(jìn)行下一道工序。)粘貼碳纖維布按設(shè)計(jì)要求的尺寸裁剪碳纖維布,按一定比例配置、攪拌粘貼膠料,本試驗(yàn)重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中所用粘貼膠與粘貼膠固化劑的比例為:。然后用毛刷均勻涂抹于所粘貼部位,在搭接、拐角部位適當(dāng)多涂抹一些,隨即把裁剪好的碳纖維布粘貼在設(shè)計(jì)部位,然后用特制光滑滾子在碳纖維布表面沿同一方向反復(fù)滾壓至膠料滲出碳纖維布外表面,以去除氣泡,使碳纖維布充分浸潤(rùn)

37、膠料。碳纖維布粘貼后,為保證樹脂的充分滲浸,應(yīng)至少放置以上,此期間若發(fā)生浮起、錯(cuò)位等現(xiàn)象,需進(jìn)行處理。多層粘貼應(yīng)重復(fù)以上步驟,待纖維表面指觸感干燥為宣,方可進(jìn)行下一層碳纖維布的粘貼。在最外一層碳纖維布的外表面均勻涂抹一層粘貼膠料。)養(yǎng)護(hù)粘貼碳纖維施工完畢后,應(yīng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),對(duì)于有風(fēng)吹、雨淋或有可能人為擾動(dòng)的地方應(yīng)進(jìn)行遮擋封閉養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)期一般為周,待粘結(jié)劑完全固化后方可進(jìn)行試驗(yàn)。材料性能指標(biāo)表碳纖維布性能指標(biāo)測(cè)試項(xiàng)目單位技術(shù)要求值測(cè)試結(jié)果單項(xiàng)判定拉伸強(qiáng)度(平均值)口拉伸強(qiáng)度(標(biāo)準(zhǔn)值)噼符合拉伸模量符合延伸率,符合表碳纖維布專用膠(底膠、修平膠)性能)樣品名稱碳纖維專用膠(底膠、修平膠)結(jié)果評(píng)測(cè)試項(xiàng)目

38、單位檢測(cè)條件性能指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果定,正拉粘結(jié)強(qiáng)度且砼拉壞且砼拉壞合格鋼砼,正拉粘結(jié)強(qiáng)度口切砼拉壞且砼拉壞合格鋼,砼碳纖維加固預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心板抗彎性能研究表碳纖維粘浸膠性能樣品名稱碳纖維粘浸膠項(xiàng)目名稱檢測(cè)條件性能指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果結(jié)果評(píng)定膠體拉伸強(qiáng)度,合格膠體拉伸彈性模量,士合格呼斷裂伸長(zhǎng)率,合格膠體壓縮強(qiáng)度,合格膠體彎曲強(qiáng)度,合格,拉伸剪切強(qiáng)度,合格鋼片片,且砼拉正拉粘結(jié)強(qiáng)度,合格鋼砼壞士,軸心抗拉強(qiáng)度,合格鋼鋼碳纖維粘貼方案。粘貼一層碳纖維布重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文粘貼一層碳纖維布粘貼一層碳纖維布測(cè)點(diǎn)布置情況粘貼一層碳纖維布圖加固方案示意圖,端頭每隔榷姑盅變片一片共片箕余盅交片筒確占貼碳纖維加固預(yù)制

39、預(yù)應(yīng)力混凝土空心板抗彎性能研究()()圖測(cè)點(diǎn)布置圖注:圖中“?!睘閼?yīng)變片。主要試驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果分析由于實(shí)驗(yàn)裝置為東西走向放置,因此東側(cè)以代表,西側(cè)以代表,后面不再另行說明。的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象此塊預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心板是用來做對(duì)比用的,因此未采用任何加固措施。加載采用兩點(diǎn)加載,裝置如前所述。加載每級(jí)為,持荷分鐘。當(dāng)千斤頂加載到時(shí),側(cè)加載點(diǎn)下出現(xiàn)一條裂縫。分析這么早出現(xiàn)裂縫,可能是因?yàn)橘|(zhì)量問題或局部缺陷損傷,也或者是頇應(yīng)力施加不足等因素所致。繼續(xù)加載到,出現(xiàn)第二,三條裂縫,位置偏向第一條裂縫一邊,可能為試件加載位置偏差所致。繼續(xù)加荷,裂縫在純彎區(qū)段陸續(xù)開展,分布較均勻。已有裂縫進(jìn)一步開展變寬。最后在向加載時(shí)

40、,由于主要裂縫寬度大于了,跨中撓度也急劇變大,宣告試件破壞。重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文圖荷載撓度曲線次塊板為僅在板底粘貼兩條縱向碳纖維布。無鍤固措施的試件。加載每級(jí),持荷分鐘。當(dāng)加載到時(shí),在靠近端加載點(diǎn)一方的純彎區(qū)段處產(chǎn)生第一條裂縫,裂縫寬度小于繼續(xù)加載,裂縫陸續(xù)出現(xiàn),對(duì)其中兩條裂縫寬度進(jìn)行追蹤觀察。編號(hào)為的裂縫在時(shí)寬度為,時(shí)偽,時(shí)達(dá)到,澍時(shí)為,時(shí)為,時(shí)為。編號(hào)為的裂縫在時(shí)為,時(shí)為,持荷階段達(dá)到。當(dāng)荷載達(dá)到時(shí),撓度大約達(dá)到了,但仍然可以穩(wěn)定持載。時(shí)端一側(cè)加載點(diǎn)往跨中的第一條裂縫處產(chǎn)生剝離并迅速發(fā)展,持荷穩(wěn)定后觀察剝離的具體情況為:在端一側(cè)的加載點(diǎn)兩邊各的范圍內(nèi)產(chǎn)生剝離,距離端一側(cè)加載點(diǎn)純彎段內(nèi)處向跨

41、中剝離。距離端加載點(diǎn)剪彎段內(nèi)處向端剝離。距離端加載點(diǎn)純彎段內(nèi)和處,分別向跨中剝離了。當(dāng)荷載由向上繼續(xù)加荷時(shí),碳纖維發(fā)出噼啪的響聲,隨后是一聲巨響,碳纖維從板底端加載點(diǎn)附近剝離,向端部和跨中迅速發(fā)展,直至完全剝離。由于碳纖維剝離退出工作,加載千斤頂沒有迅速卸載,在碳纖維剝離后瞬間,板在端加載點(diǎn)處被壓斷,構(gòu)件宣告破壞。 圖碳纖維沿長(zhǎng)度的應(yīng)變情況為在板底粘貼兩條碳纖維布,并在加載點(diǎn)與端部粘貼垂直壓條的試件。當(dāng)加載到時(shí),在端北面加載點(diǎn)附近開裂。加載到時(shí),端南面加載碳纖維加固預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心板抗彎性能研究點(diǎn)附近也開裂(裂縫首先出現(xiàn)在板底,并未發(fā)展至板側(cè)面)。由于裂縫非常細(xì)小,因此沒有觀測(cè)其裂縫寬度。

42、當(dāng)加載到時(shí),距離北面端加載點(diǎn)處的剪彎區(qū)段內(nèi)的號(hào)裂縫的寬度達(dá)到;時(shí),達(dá)到了。根據(jù)肉眼判斷,當(dāng)加載到時(shí),距離北面端加載點(diǎn)處的純彎區(qū)段內(nèi)的號(hào)裂縫為最寬,因此對(duì)其進(jìn)行寬度跟蹤觀測(cè)。號(hào)裂縫在時(shí),寬度為;時(shí)為;時(shí)為;時(shí)為;時(shí)為;時(shí)為;時(shí)為;時(shí)為;時(shí)為。在加載到的過程中,加載時(shí)可以聽到細(xì)小的噼啪聲,可能為混凝土被碳纖維拉脫的破壞聲。加載到時(shí),電源插座被踢掉,試驗(yàn)在持載暫停了分鐘。當(dāng)加載到時(shí),觀察裂縫都突然變寬。與此同時(shí),在,號(hào)片子中間的裂縫處,號(hào)片子的裂縫處和端加載點(diǎn)裂縫處,都可觀察到在裂縫處的碳纖維與混凝土剝離。繼續(xù)加載,剝離開的碳纖維繼續(xù)向兩端延伸發(fā)展。加載到時(shí),靠北面的那條碳纖維在純彎區(qū)段剝離基本貫通

43、。時(shí)靠南面的那條碳纖維也同樣在純彎區(qū)段內(nèi)基本貫通。此時(shí)的情況為:剝離在集中力兩側(cè)的橫向壓條之間和純彎段內(nèi)發(fā)展,基本形成貫通,但都沒有完全脫開板底。當(dāng)加載到時(shí),在,端加載點(diǎn)外的剪彎區(qū)段內(nèi)的裂縫處也出現(xiàn)了碳纖維的剝離。位置為:在距離端加載點(diǎn)處的剪彎區(qū)段內(nèi)的裂縫處碳纖維剝離,在距離端加載點(diǎn)的剪彎區(qū)段內(nèi)的裂縫處碳纖維剝離。加載到,從端加載點(diǎn)壓條外邊緣向端端部延伸的剝離長(zhǎng)度達(dá)到,從端加載點(diǎn)壓條外邊緣向端端部延伸的剝離長(zhǎng)度達(dá)到。加載到時(shí),橫向壓條處也發(fā)現(xiàn)碳纖維有剝離的跡象,但長(zhǎng)度不長(zhǎng)。將所有儀表從構(gòu)件上取下,繼續(xù)加載。在時(shí),構(gòu)件在端加載點(diǎn)處被折裂,碳纖維仍然粘貼于板底,并未脫開。此破壞應(yīng)屬于混凝土被壓碎的破壞。 圖碳纖維沿長(zhǎng)度的應(yīng)變情況重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文加載裝置,加載制度同前一個(gè)構(gòu)件。此次碳纖維加固方

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