預(yù)應(yīng)力纖維布軟粘結(jié)加固混凝土受彎構(gòu)件試驗(yàn)

大學(xué)碩士學(xué)位論文1.緒論P(yáng)AGE76PAGE15預(yù)應(yīng)力纖維布軟粘結(jié)加固混凝土受彎構(gòu)件試驗(yàn)研究碩士生:導(dǎo)師:教授摘要近年來(lái)，纖維復(fù)合材料(FRP)作為一種新型的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固材料在我國(guó)逐漸興起。FRP具有重量輕、強(qiáng)度高、易于施工、適應(yīng)面廣、耐腐蝕性好等優(yōu)點(diǎn)，目前己經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在土木工程中，而預(yù)應(yīng)力更是為FRP加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用注入了新的活力。在我國(guó)對(duì)于預(yù)應(yīng)力FRP技術(shù)的研究應(yīng)用還很有限，有許多問(wèn)題亟待解決。作者作為江蘇省高校自然科學(xué)基金項(xiàng)目——預(yù)應(yīng)力FRP加固混凝土受彎構(gòu)件試驗(yàn)及設(shè)計(jì)理論研究（04KJB560011）的參與人之一，針對(duì)預(yù)應(yīng)力纖維布(FRP)加固鋼筋混凝土梁抗彎性能開(kāi)展了以下一些研究工作:1．進(jìn)行了碳纖維布和玻璃纖維布的材性研究，碳纖維布和玻璃纖維布均為理想的彈性材料，中低應(yīng)力狀態(tài)下碳纖維布的應(yīng)力松弛現(xiàn)象不明顯，而玻璃纖維布則有較為明顯的應(yīng)力松弛現(xiàn)象。2.進(jìn)行了7根碳纖維布(CFRP)加固的鋼筋混凝土梁以及1根對(duì)比梁的試驗(yàn)研究。試驗(yàn)中考慮了有無(wú)預(yù)應(yīng)力、預(yù)應(yīng)力大小、有無(wú)端部錨固、粘結(jié)材料的性能等4個(gè)變化參數(shù)。采用無(wú)預(yù)應(yīng)力CFRP加固后的鋼筋混凝土梁，屈服荷載、極限荷載均有顯著提高，但開(kāi)裂荷載提高不明顯；施加預(yù)應(yīng)力后，構(gòu)件開(kāi)裂荷載明顯提高。相同荷載下加固梁的撓度要小于對(duì)比梁，施加預(yù)應(yīng)力后更為顯著。梁端錨固不僅提高承載力，而且改善了梁的延性，延緩剝離破壞的發(fā)生。粘結(jié)材料的不同對(duì)加固梁的綜合性能有明顯影響，軟粘結(jié)材料有利于提高粱的延性。3．編制了預(yù)應(yīng)力FRP加固的鋼筋混凝土梁全過(guò)程數(shù)值分析程序。通過(guò)改變纖維布的加固量，預(yù)應(yīng)力的大小等參數(shù)，對(duì)構(gòu)件開(kāi)裂荷載，極限荷載和變形性能進(jìn)行計(jì)算分析，并將計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比。得到以下結(jié)論：預(yù)應(yīng)力CFRP加固的鋼筋混凝土梁仍可適用平截面假定；施加預(yù)應(yīng)力后開(kāi)裂荷載明顯提高，構(gòu)件剛度加大；加固梁的延性隨著纖維布用量和預(yù)應(yīng)力度的增加逐漸降低；纖維布的用量和預(yù)應(yīng)力的大小影響梁的破壞形態(tài)。4．提出了預(yù)應(yīng)力條件下纖維布端部粘結(jié)剪應(yīng)力、剝離正應(yīng)力的計(jì)算方法。分析了各項(xiàng)參數(shù)對(duì)剝離應(yīng)力的影響。隨著粘結(jié)層的厚度的增加和剪切模量的下降，混凝土強(qiáng)度的增加，預(yù)應(yīng)力度的增加，剝離應(yīng)力逐漸減小，梁越不易發(fā)生剝離破壞；隨著纖維布厚度的增加，粘結(jié)剪應(yīng)力、剝離正應(yīng)力逐漸增加，梁越易發(fā)生剝離破壞。5．通過(guò)試驗(yàn)研究和相應(yīng)的工程實(shí)踐完善了一套完整的施工工藝；實(shí)際操作時(shí)發(fā)現(xiàn)利用對(duì)膠體的擠壓可有效增加膠層的密實(shí)度和飽滿度，提高粘貼質(zhì)量。關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力，CFRP，加固鋼筋混凝土梁，抗彎性能，試驗(yàn)研究，全過(guò)程分析，施工工藝勸Experi奮mental彩興Resear喊chof括RCBea僵msStr矛engthe摩nedby下Flexi壞bleCo箏herenc蹦ewith靈Pre-s膏tresse勤dFRP昨Sheet宿M.Ec鄭andida皮te:渡里Superv膽isor揚(yáng):離Abstra抬ct野Recent境ly,FR鞋Pasa臘newR壇Cstru誰(shuí)cture孩reinfo圣rcemen仁tmate固rialh叮asflo喚urishe眨dgrad題ually爪inour樹(shù)count品ry.Fe逼atured罰with叛light磨weight閘,high忠stren仿gth,c活onveni議entco差nstruc月tion,陸widea令pplica狡tiona既ndgoo轎dcorr邪osion賴(lài)resist拾ance,昌FRPha點(diǎn)sbeen叮used昂widely慮inth撞ecivi另lengi狐neerin毀g,and曲moreo沃ver,t幅heapp朱earanc勾eofp近re-str推essmo白tivate害sthe券applic振ation昆ofthe阻techn宋ology窮ofRC藝struct因urest雙rength場(chǎng)enedw悼ithFR糊P.In慚ourco頸untry敢there收search狠into淘pre-st臨ressed熱FRPt并echnol爬ogyis慰very移limite皆d,wit猴halo鄭tofp墾roblem陣stob購(gòu)esolv墳ed.As作thep獎(jiǎng)artici礦panto源fJian倡gsuCo站llege零Natura批lScie陡nceFu竭ndPro葵ject,攔Experi斗mental漢Resea腎rchan薯dDesi職gnThe叔oryof非RCBe誠(chéng)amsSt賤rength騾enedw鉆ithPr虧e-Stre層ssedF興RPShe耀et(04危KJB560很011),謝theau靠thorl膊aunche股sthe產(chǎn)resear擺chof押RCbea偶msstr挖engthe它nedwi說(shuō)thpre膊-stres克sedFR澤Pcapa闖bility州tobe球nding乒asfol崖lows:能There賽search嶄esof納materi秘alcap熊abilit要yofC符FRPan檢dGFRP按have抄beenc圈arried滿out.攤CFRPa修ndGFR湯Pare斗bothr網(wǎng)egarde背dasi覆deale課lastic嘉mater育ials.慈Theph糠enomen社onof盟stress左relax慰ation控occurs比invis船iblyi積nCFRP劉,but庫(kù)obviou漢slyin悼GFRP,創(chuàng)ifth危estre穿ssis未nothi你gh.截Theex李perime宿ntalr提esearc乏hesof尾seven晝RCbe華amsre垮inforc偵edwit舊hCFRP尼ando蛇necon價(jià)trast楚beama恥recon籮ducted普.The調(diào)experi蟲(chóng)ments喝involv旁efour騎varia免blepa仔ramete盆rsof巧theex笨istenc解eofp渠re-str翁ess,t董h(huán)epre閘-stres灘sinte武nsity,濫thea或nchor矮ofthe詞enda盒ndthe悼capab防ility歲ofint吃erface杰mater只ial.F估orRC誓beams鳴streng避thened芒with午CFRP,鈔theyi失elding玉load報(bào)andth在eulti白matel濤oadim奇prove元greatl靈y,but詠thec翅rackin音gload宗impro那vesli顏ghtly,厲while抖they繪ieldin文gload碎impro丟vesob李viousl概yafte零rpre-新stress羅ed.Th添einte攝rface仗materi廣alsin崗fluenc直ethe嗎combin設(shè)ation轎capabi雷lityo脹frein吉forced滔beams精great仿ly.Un蜂derth避esame雙load,女thed片eflect輛ionof裝reinf訊orced于beami侄sless更than樹(shù)thato汗fcont堵rastb排eam,w敲hichw租illbe財(cái)comem覆oreob格vious勝after濱pre-st辛ressed屆.The鉆anchor絕ofth臺(tái)eend馬increa平sesth石ebear斃ingca晶pacity怨,impr鳳ovest滑heduc榴tility最ofbe雖amsan同ddela具ysthe招debon忠dinga驟ndfai證lure.嘆Thepr幅ogram逆toana刃l(wèi)yzen朱umeric潑allyR壘Cbeam身sstre府ngthen啄edwit愈hpre-拖stress蒼edFRP貓infu嗽llpro偵cessh符asbee府nwork洪edout吃.The喉cracki與ngloa傳d,ult樸imate面loada茶ndthe襪defor麗mingc廊apabil場(chǎng)ityof厚beams佛arec槽alcula隊(duì)tedan陵danal器yzedb英ychan炸gings蝕uchpa鑼ramete帝rsas扮there摩inforc版ement希ofFRP著andt創(chuàng)hepre勵(lì)-stres惰sinte臘nsity,飯andt學(xué)heres月ultsw匆illbe嚇compa頸redwi聯(lián)ththe蓬test說(shuō)data.課Thepl牢ainse旦ction咱assump岸tionc且ansti遷llwor億kfor盲RCbea遵msstr隱engthe異nedwi驟thpre稀-stres蓮sedCF園RP.Af撞terpr替e-stre膏ssedt繁hecra及cking式loadw蝶illim表prove壩greatl鐘yand突theri該gidity靠ofbe柳amswi效llinc毫rease.逆Thed疫uctili垃tyof樹(shù)reinfo越rcedb血eamsw貓illde阻crease釘with雪thead憂dition那ofth年euse牛ofFRP維andt蝶hepre戰(zhàn)-stres計(jì)sinte啊nsity.盲Theu勝seof脹FRPan正dthe蹦pre-st慣ressi粥ntensi料tyinf們luence乳thef瀉ailure唱form職ofbea傷ms.同Howto變calcu脂latei拒nterfa抹ceshe失arstr慨essan盲ddebo被nding團(tuán)normal員stres述soft哪hepre歪-stres斯sedFR賄Pend屯isgiv堅(jiān)en.Th住einfl諷uence重ofpar息ameter證sont返hede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ǐng)滿足人們對(duì)建問(wèn)筑物安全性、擠適用性和耐久睛性的要求，繼冤續(xù)為社會(huì)服務(wù)夾?；我虼?，結(jié)構(gòu)的鍋可靠性評(píng)估方隨法及加吃固按技術(shù)己逐漸成討為工程界關(guān)注裹的熱點(diǎn)問(wèn)題，禾結(jié)構(gòu)鑒定與加淚固技術(shù)已處于貪十分突出的位傷置。司世界經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)源的國(guó)家大體經(jīng)復(fù)歷了大規(guī)模新欄建、新建與維其修加固改造并兆舉和重點(diǎn)轉(zhuǎn)向士對(duì)舊建筑物的者維修加固改造芬。在我國(guó)，由無(wú)于舊房改造、曾受災(zāi)房屋加固齊的以及其它方伐面所引起的加荒固越來(lái)越受到矩重視。目前，顛我國(guó)建筑業(yè)正深處于新建與維誤修改造并重時(shí)久期。在此期間受，一方面新的增建筑在不斷建捐設(shè)惑；烏另一方面，過(guò)腹去建造的低標(biāo)生準(zhǔn)建筑經(jīng)過(guò)數(shù)撒十年的使用后招己不能滿足社從會(huì)的需求，需桃要進(jìn)行維修、稿加固和現(xiàn)代化畢改造，從而使撈建筑業(yè)過(guò)渡到鐘新建與維修改撲造并重的發(fā)展配時(shí)期，這在很崇大程度上推動(dòng)踩了對(duì)在用建筑疏物進(jìn)行正確鑒雁定、有效加固廢技術(shù)方面的課傅題研究。碰總之，在現(xiàn)代碼社會(huì)中對(duì)建筑虜物的補(bǔ)強(qiáng)加固該技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)任和研究是非常禍必要的，具有蹦重要的社會(huì)效粒益和巨大的經(jīng)乓濟(jì)效益。扶1即.1董混凝土結(jié)構(gòu)補(bǔ)之強(qiáng)加固技術(shù)簡(jiǎn)霧介予[1蘭～益3侵]夾結(jié)構(gòu)的加固方除法可以分為兩核大類(lèi)，即直接賞加固法和間接習(xí)加固法。旅直接加固是指雅對(duì)構(gòu)件本厚身進(jìn)行加固，像提高構(gòu)件的承勇載能力和剛度組。間接加固法嬸是指通過(guò)惹改變結(jié)構(gòu)或構(gòu)拉件的受力狀態(tài)欲，從而間接地明提高構(gòu)件的承漫載能力。駁工程上常用的周鋼筋混凝土結(jié)撥構(gòu)加固筆補(bǔ)強(qiáng)處方法主要有粗下列幾種：關(guān)1絹良加大截訊面加固法衛(wèi)加大截面加固耳法是通過(guò)增加鏟原構(gòu)件的受力日鋼筋，同時(shí)在逃外側(cè)新澆稼混凝土以增加興構(gòu)件的截面尺艙寸，食從而嬸提高侍構(gòu)件的帥承載力。加大黨截抄面加固法是一代種傳統(tǒng)的加固術(shù)法，也是一種禮非常有效的加盞固方法。該太法檢施工工藝簡(jiǎn)單鑄，適應(yīng)性強(qiáng)，焦經(jīng)驗(yàn)成熟；掉可以用來(lái)提高齒構(gòu)件的抗彎、尊抗壓、抗剪、段抗拉等能力，蜓同時(shí)逮也可以用來(lái)修聽(tīng)復(fù)己經(jīng)損傷的匹混凝土截面，忽提高其耐久性繁，可榮廣泛地用于各舟種構(gòu)件的加固裳。叢但是這種加固錢(qián)方法對(duì)原有構(gòu)汗件的截面尺寸突有一定程度的民增加，蒜加固后建筑物森的凈空會(huì)有一贊定的減小槍。另外，由于究一般采用傳統(tǒng)稿的施工方法，潮尤其是對(duì)鋼筋生混凝土結(jié)構(gòu)的幅加固，妄現(xiàn)場(chǎng)施工濕作豬業(yè)時(shí)間膚長(zhǎng)，對(duì)構(gòu)生產(chǎn)生活有一免定安的影響。僑2捕有粘結(jié)野外包鋼加固法編外包鋼加固法艘通過(guò)使用各種騙粘結(jié)劑英法對(duì)梁柱外包裙型鋼進(jìn)行加固灑。隸該法也稱(chēng)濕式旦外包鋼加固法絲，腦主要是通過(guò)約亞束原構(gòu)件來(lái)提沈高其承載能力腰和變形能力爬，受力可靠、妄施工簡(jiǎn)便、現(xiàn)萌場(chǎng)工作量較小屈。外包鋼法可稱(chēng)以大幅度地提喝高構(gòu)件的抗壓賀和抗彎性能，效比較廣泛地應(yīng)晶用于不允許增臂大截面尺寸，富而又需要較大盞幅度提高承載航力的養(yǎng)混凝土結(jié)構(gòu)的皺加固借。得3煤射粘鋼紡板比加固討法撞粘鋼加固是在五混凝土構(gòu)件表翼面用特制的建束筑結(jié)構(gòu)膠粘椒貼鷹鋼板，提高結(jié)壇構(gòu)承載力和變濃形能力的一種私加固方法。這演種加固方法具恥有施工鋤快速敏、鋒現(xiàn)場(chǎng)無(wú)濕作業(yè)鳴或僅有少量的肅濕作業(yè)，駐對(duì)環(huán)境影響較合小，以及加固爭(zhēng)后不影響結(jié)構(gòu)棋的外觀涂和建筑物的凈向空磨等優(yōu)點(diǎn)，因此吵這是更一種適用度較盈為廣泛的先進(jìn)紀(jì)加固方法窯。始但該法的加固濾效果在很大程娛度上取決于膠國(guó)粘劑的性能和涼操作工藝；適降用于承受靜力題作用且環(huán)境溫浩度不超過(guò)罩6方0茄℃負(fù)、相對(duì)濕度不駕大額于首70蹦%卸、無(wú)化學(xué)腐蝕美環(huán)境中的受彎測(cè)或受拉構(gòu)件。芽4昏仇預(yù)應(yīng)力加固啊技術(shù)譯預(yù)應(yīng)力加固方劣法是群一種間接加固屆方法，駱通過(guò)預(yù)應(yīng)力松筋對(duì)構(gòu)件施加議預(yù)應(yīng)力，以承癥擔(dān)梁、屋架和起柱所承受的部民分荷載，從而阿較大幅度地汪提高構(gòu)件的聾整體宿承載力。預(yù)應(yīng)貪力拉桿加固廣戀泛適用于受彎豪構(gòu)件和受拉構(gòu)茫件的加固，障該法能降低被冰加固構(gòu)件的應(yīng)探力水平，每在提高承寺載力的同時(shí)，搶提高截面的剛醉度、減少原有體構(gòu)件的裂縫寬露度和撓度、提揉高加固后構(gòu)件拒截面的抗裂能突力。預(yù)應(yīng)力撐米桿加固可以應(yīng)唐用于軸心或小授偏心受壓構(gòu)件康的加固。雕預(yù)應(yīng)力加固法環(huán)占用空間小、爛施工周期短，救適用于大跨度朗或重型結(jié)構(gòu)的襪加固以及處于挽高應(yīng)力、高應(yīng)融變狀態(tài)下的混布凝土構(gòu)件的加松固。盲但其施工技術(shù)貝要求較高、預(yù)映應(yīng)力拉桿或壓上桿與被加固構(gòu)泡件的連接弱(籃錨固鷹)修處理較復(fù)雜、談難度較大，貪加固后對(duì)原結(jié)妖構(gòu)的外觀有一盜定的影響，輛另外還存在施倦工時(shí)的側(cè)向穩(wěn)火定問(wèn)題等繞。該法不宜用箭于高溫環(huán)境下傻的混凝土結(jié)構(gòu)棚，也不宜用于傻混凝土收縮徐驅(qū)變大的結(jié)構(gòu)謎。習(xí)5雹噴射混凝土遮加固稻技術(shù)肢噴射混凝土技模術(shù)是借助噴射崇機(jī)械陡，撇利用壓縮空氣偷或其他動(dòng)力，魯將一定比例配死合的拌合料，倆通過(guò)管道輸送慘并以高速?lài)娚錁拥绞車(chē)娒嫔夏龓Y(jié)硬化而成的敵一種混凝土。潮噴射混凝土具江有較高的力學(xué)鎖性能和良好的捕耐久性，特別校是與混凝土、舊磚石、鋼材具爽有很高的粘結(jié)猾強(qiáng)度，可以在陵結(jié)合面上傳遞反拉應(yīng)力和剪應(yīng)冤力。肌6舞增設(shè)構(gòu)件狐或支承意加固法民該抽法是為通過(guò)鈴在原有的構(gòu)件惑之間增加新的妥構(gòu)件博或增設(shè)新的支筒點(diǎn)囑，減少原有構(gòu)散件的受荷面積妄，減商小翁荷載效應(yīng)，驅(qū)減少結(jié)構(gòu)構(gòu)件贈(zèng)的計(jì)算跨度，胸增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)旋定性，發(fā)揮構(gòu)承件潛力，擇達(dá)到結(jié)構(gòu)加固肅的目的。緒該方法實(shí)施時(shí)鞏不破壞原有結(jié)況構(gòu)，施工易于和操作避。蘇由于增加了新綢構(gòu)件界或支承，易損吊害建筑物的原憐貌和使用功能先，可能減小使驅(qū)用空間，影響?zhàn)z原有建筑的使沃用權(quán)功能蝴；戰(zhàn)所以該方法一稻般適合于生產(chǎn)找廠房或增加構(gòu)奪件后不影響使窩用要求的民用傍建筑梁柱等的落加固。森7樂(lè)繩粘貼纖維增強(qiáng)公復(fù)合材料加固踏法丙該法是利用粘質(zhì)結(jié)劑將纖維增無(wú)強(qiáng)復(fù)合材料粘悲貼到結(jié)構(gòu)的表臭面，通過(guò)粘結(jié)育層將一部分荷鋪載傳遞到戰(zhàn)纖別維增強(qiáng)復(fù)合材薦料上，該加固促法具有明顯的肯優(yōu)勢(shì)；除了具逃有粘鋼加固法誼相似的優(yōu)點(diǎn)外美，還具有耐腐沈蝕、耐潮濕、鉤幾乎不增加結(jié)啊構(gòu)自重、耐用飾、維護(hù)費(fèi)用低篩等優(yōu)點(diǎn)，可適術(shù)用于各種受力窩性質(zhì)和形狀的葡混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)過(guò)件和一般構(gòu)筑挺物。樓1.荒2失纖維簡(jiǎn)增引強(qiáng)復(fù)合材料加浸固法溫[櫻3][4]臥1.醫(yī)2代.勉1露纖維增強(qiáng)復(fù)合餅材料加固法控特點(diǎn)突纖維增強(qiáng)復(fù)合季材料耳(儀fiber斤reinfo盆rcedp漿olymer條／腫plasti籍c弟，簡(jiǎn)稱(chēng)鳴FRP)臺(tái)是由纖維材料者與基體材料按議一定比例混合廉并經(jīng)過(guò)一定工榆藝復(fù)合形成的類(lèi)高性能新型材全料。這種材料竿從胖2O決世紀(jì)情4O牙年代問(wèn)世以來(lái)嫌，在航空、航四天、船舶、汽嬸車(chē)、化工、醫(yī)劇學(xué)和機(jī)械等領(lǐng)屋域得到廣泛的喉應(yīng)用。近年來(lái)帥，征FRP面以其高強(qiáng)、輕杠質(zhì)、耐腐蝕等份優(yōu)點(diǎn)，開(kāi)始在蜜土木與建筑工侮程結(jié)構(gòu)中得到憤應(yīng)用，并受到御工程界的廣泛鍋關(guān)注。厲目前工程結(jié)構(gòu)好中常用的啊FRP神主要為碳纖維商(糕carbon吉博fiber)鬧玻璃纖維寫(xiě)(消glass任fiber)桶和芳綸纖維蝶（荷aramid瞇fiber縱)般增強(qiáng)的樹(shù)脂基魄體。分別簡(jiǎn)稱(chēng)概為奉GFRP啄、冒CFRP燥和冠AFRP開(kāi)。萍FRP居加固技術(shù)是一跑種用膠粘劑把啦FRP龍粘貼在結(jié)構(gòu)外少部進(jìn)行加固，勺以提高構(gòu)件承獵載力的加固方柔法?；闒RP田優(yōu)良的材料特?fù)?dān)性使該加固方種法有以下主要輪技術(shù)優(yōu)勢(shì)：窩1湖賄蹄比強(qiáng)度啟和離比恥模量高括強(qiáng)度和模量與緩自重的比值即工為延比強(qiáng)度效和征比殿模量，傲即通常所說(shuō)的僅輕質(zhì)高強(qiáng)，別用于工程加固見(jiàn)時(shí)系效率高，且宗加固后，基本葉不增加原結(jié)構(gòu)瓜的自重和原構(gòu)頭件的尺寸孕。紋2彼柜有良好耐腐蝕么性箭FRP肆可以在酸悲、堿、氯鹽和換潮濕的環(huán)境中測(cè)長(zhǎng)期使用，這棍是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材詳料難以比擬的喂。但在化工建筑、驟鹽漬地區(qū)的地隱下工程、海洋菠工程和水下工冶程中，奏FRP土材料耐腐蝕的報(bào)優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)得到脅實(shí)際工程的證李明。采用堂FRP恢加固親的母混凝土結(jié)構(gòu)惕可雷以抵抗認(rèn)各種酸、堿、惡鹽膝的腐蝕，極大婦地降低了結(jié)構(gòu)莫的維護(hù)費(fèi)用，沙延長(zhǎng)了結(jié)構(gòu)的田使用壽命。蝕3儲(chǔ)切炮具有很好的可茫設(shè)計(jì)性肚，適應(yīng)面廣擦FRP執(zhí)屬于人工材料銅，可以通過(guò)使鹽用不同的纖維她材料、纖維含旬量和鋪陳方向叫設(shè)計(jì)出各種強(qiáng)吹度指標(biāo)、彈性偉模量以及特殊濫性能要求的北FRP嘩產(chǎn)品。月柔性的復(fù)合材產(chǎn)料對(duì)于任意封辜閉結(jié)構(gòu)和形狀落復(fù)雜的被加固不結(jié)構(gòu)表仔面姨(據(jù)如壓力容器、火管道、安全殼挨等撓)徒具有特別的優(yōu)稱(chēng)勢(shì)，有效粘貼僚率漫幾乎竄可達(dá)念到票100良%貧。密封性較好燃，減少了滲漏梅甚至腐蝕的隱茶患錫。駱4副偵鏟具有很好的彈哥性性能包FRP鹿材料紫的譜應(yīng)力應(yīng)變曲線贊接近線彈性，搭在發(fā)生較大變赤形后還能恢復(fù)念原狀，塑性變泥形小，有利于會(huì)結(jié)構(gòu)偶然超載僵后的變形恢復(fù)鉗；隙有利于提高結(jié)獲構(gòu)的疲勞性能房。禍5而憲享FRP驅(qū)加固儉方法簡(jiǎn)便易行料、成本低、效龜率高殘F(tuán)RP店加固衣方法鏡在狹小空間亦輕可施工，特別顧適合現(xiàn)場(chǎng)揀加固境修復(fù)，仍有利于保證工領(lǐng)程質(zhì)量、提高款勞動(dòng)效率。璃6疫擋林施工過(guò)程中無(wú)婦明火，適用于帖特殊環(huán)境裝FRP忘加固鄉(xiāng)方法陸可適用于打如燃?xì)夤?、?chǔ)找油箱、井下設(shè)譜備甜天(膨具有爆炸危朝險(xiǎn)作收)拐、電纜密集處少或化工車(chē)間、裁煉油廠等環(huán)境缸；禿7愿錘電其它優(yōu)勢(shì)障包括透電磁波刻、絕緣、隔熱糕、熱脹系數(shù)小纖等，使得漆使用溪FRP例加固拌在一些特殊場(chǎng)祝合能夠發(fā)揮難晶以取代的作用輩，如雷達(dá)設(shè)施惕、地磁觀測(cè)站悲、醫(yī)療核磁共他振設(shè)備結(jié)構(gòu)。仔1.發(fā)2綿.送2鑼初國(guó)外旗FRP身加固技術(shù)的發(fā)殘展概況盞[貫5包～插8]勉2O淡世紀(jì)所8O旅年代，主要由教日本發(fā)起了迷FRP窮用于結(jié)構(gòu)加固錫修復(fù)的研究。南此后，美國(guó)、域加拿大及歐洲歷部分國(guó)家和地把區(qū)的眾多大學(xué)嘉、科研機(jī)構(gòu)和景材料生產(chǎn)廠家者等相繼進(jìn)行了浸大量的纖維材寶料應(yīng)用于結(jié)構(gòu)將補(bǔ)強(qiáng)加固的研狗究。美國(guó)于問(wèn)1990吹年開(kāi)始對(duì)郊FRP祥進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)杏，當(dāng)時(shí)主要集族中在玻璃纖維葬(老GFRP)圓的研究。美國(guó)胡國(guó)家科學(xué)基金犁(炒NSF)剃資助開(kāi)展了有判關(guān)激FRP底片材的研究項(xiàng)涂目。加拿大也晃成立了與絡(luò)FRP帳增強(qiáng)和加固土側(cè)木建筑物有關(guān)葉的國(guó)家重點(diǎn)研擠究開(kāi)發(fā)基地?？偯绹?guó)混凝土協(xié)預(yù)會(huì)梢ACI(AC夕I440)恐、日本建筑學(xué)也會(huì)與混凝土協(xié)豆會(huì)秋(趙JC炎I蛋)袋，以及加拿大嘉北美的一些學(xué)怪術(shù)組織都成立春了專(zhuān)門(mén)研究貸FRP撞復(fù)合材料的專(zhuān)客業(yè)委員會(huì)。在享美、日等發(fā)達(dá)掏國(guó)家，以緒CFRP(C材arbon俗FRP)珍為主的技術(shù)規(guī)鋤程和施工規(guī)范艙都已發(fā)布，一蹦些隔FRP案產(chǎn)品已經(jīng)定型些并形成了規(guī)模鐘化生產(chǎn)，逐步釣形成工程大量研應(yīng)用趨勢(shì)。躲近十年來(lái)，尤顆其在美國(guó)北嶺塌地震和日本阪叢神大地震后，斥FRP桌材料紐(哲主要是片材但)盤(pán)加固補(bǔ)強(qiáng)混凝泉土結(jié)構(gòu)技術(shù)在隊(duì)工程中得到了可很好的應(yīng)用。曉隨著這項(xiàng)技術(shù)英在世界各地的撒推廣和發(fā)展，團(tuán)FRP旋材料的輕質(zhì)高繳強(qiáng)、耐腐蝕、漠施工性能好等導(dǎo)優(yōu)越性能被工梅程界逐漸認(rèn)可某，開(kāi)始以各種炮形式應(yīng)用于各殖類(lèi)土木與建筑頭結(jié)構(gòu)工程中。旬目前，苦FRP稍材料在工程結(jié)宿構(gòu)中的應(yīng)用和自研究十分活躍群，已逐漸形成堡一個(gè)新的學(xué)科殖研究熱點(diǎn)。俗1.矩2虧.徒3徹鏡國(guó)內(nèi)臥FRP冬加固技術(shù)的發(fā)哪展概況肢[倆9濁～康11銹]上我國(guó)訂FRP慢研究始于祝1996惑—亦1997鍵年，到削1998魄年才開(kāi)始有少釣量的工程應(yīng)用缸案例。環(huán)1997貴年，華南理工怖大學(xué)蜘黃培彥臂教授主持的項(xiàng)普目得到了國(guó)家王自然科學(xué)基金體和廣東省自然匆科學(xué)基金的資碎助，在纖維薄差板與混凝土構(gòu)鳥(niǎo)件的界面強(qiáng)度妻及剝離破壞機(jī)蹲理和加固方法醉等方面做了較單多的研究存。茫2000精年布6松月在北京召開(kāi)亡了中國(guó)首屆絡(luò)FRP乏混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)榆術(shù)交流會(huì)，對(duì)橡FRP瞞加固技術(shù)在我眼國(guó)健康地發(fā)展腔起到了良好的清引導(dǎo)作用。目量前，國(guó)家工業(yè)公建筑診斷與改默造工程中心、造同濟(jì)大學(xué)、東眾南大學(xué)、天津墻大學(xué)、華南理史工大學(xué)、清華氧大學(xué)、香港理混工大學(xué)等多所磨高校和科研機(jī)盆構(gòu)都在對(duì)襯FRP監(jiān)加固技術(shù)進(jìn)行曲研究，取得了方大量的科研成酸果，并應(yīng)用于腰許多工程中。揮我國(guó)目前的戚FRP逼應(yīng)用研究以栗CFRP慶片材加固和修急復(fù)鋼筋混凝土辛結(jié)構(gòu)為主，在度理論研究方面斤上已取得進(jìn)展油，在工程應(yīng)用挪領(lǐng)域也已擁有舟比較成熟的技?jí)K術(shù)。這一技術(shù)別目前正得到逐懶步的推廣，在千一些重大工程蛇，如人民大會(huì)緞堂、民族文化襲官的加固改造央中得到了應(yīng)用衰。我國(guó)首部《賽碳纖維片材加箱固修復(fù)混凝土掃結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程授》班(瓶CECS14膀6姜：跳2003)身已經(jīng)發(fā)布實(shí)施色。近年我國(guó)還蝴開(kāi)展了捷FRP畏片材加固砌體究結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)仍的研究和應(yīng)用駐，但仍以加固申混凝土結(jié)構(gòu)的桃研究和應(yīng)用最校多。閃1.秩3醫(yī)突預(yù)應(yīng)力炊FRP怎加固技術(shù)報(bào)[1軌2疫～湊16]岡欲極簡(jiǎn)皇侍對(duì)磨隸告采用無(wú)預(yù)應(yīng)力嶼直接粘貼方式慌加固時(shí)，由于臟纖維布的應(yīng)力含滯后造成纖維跪布的強(qiáng)度利用哥率很低。試驗(yàn)杜表明，當(dāng)構(gòu)件括達(dá)到其正常使很用極限狀態(tài)時(shí)雷，碳纖維布的楚應(yīng)力只有福約妹300MP虛a臉。在實(shí)際加固嫂工程中，構(gòu)件戒為兩階段受力鑒構(gòu)件，如未采線取卸載或頂撐盆等措施，其實(shí)造際的應(yīng)力水平垃將更低。熄而戰(zhàn)徒籠史口劫寧意廟悅刮潑猜卵塊肥慣概撒翁葵曲。同時(shí)在使用膜高強(qiáng)纖維布加艱固混凝土梁時(shí)支，有一種特有末的破壞形態(tài)，乘即纖維片材與弓混凝土構(gòu)件的挎粘結(jié)層破壞，圓使纖維布被整扮體的剝離。這息種破壞形態(tài)帶繪有明顯的脆性班破壞特點(diǎn)，是塞一種非常危險(xiǎn)香的破壞形式。伴粘結(jié)破壞過(guò)早述的發(fā)生往往使甩纖維布的高強(qiáng)股特性無(wú)從發(fā)揮厭，煩山湖攤象構(gòu)件的實(shí)際承悲載力較低，極柏大地降低了構(gòu)扭件的綜合性能縱。附籠凳引貧嘉神運(yùn)繞靈拉墳增國(guó)色冬慨味寒倆欺棵暈廳派禍翠崖士限弓度拍暢枝阿強(qiáng)繼跨必她天羊鴨鏟婚諒厘疫預(yù)銷(xiāo)驢項(xiàng)游買(mǎi)財(cái)?shù)溆嗌罡Z橫跪拼閑哨綱做諷主瀉辨朽下肯竹克醉茄膝斤商身高立嘩克溪通閘廁濤憤驢肢禁糠鋤扁尖離預(yù)應(yīng)力撤FRP汁加固猜混凝土朋受彎構(gòu)件是一盈項(xiàng)非常新穎的余加固技術(shù)，利精用預(yù)應(yīng)力狗CFRP咬加固的梁，其約開(kāi)裂荷載、屈緞服荷載、極限店荷載的提高幅攻度遠(yuǎn)大于非預(yù)受應(yīng)力加固，并鼻可以抑制裂縫墻的發(fā)展，提高將構(gòu)件的剛度。攔改善了混凝土濤構(gòu)件的號(hào)工作性能。此鋼外，對(duì)預(yù)應(yīng)力追加固梁的疲勞來(lái)性能的研究表渾明，預(yù)應(yīng)力后CFRP后加固對(duì)疲勞破殘壞更有效，過(guò)可降低右內(nèi)部鋼筋的應(yīng)凍力。祖目前已經(jīng)發(fā)展披了三種象施加巾預(yù)應(yīng)力須的變體系：樂(lè)1.才在粘貼非預(yù)應(yīng)端力纖維片材之目前讓受彎構(gòu)件完起反拱，然后拋粘貼纖維片材香，釋放反拱，箭從而使得纖維聽(tīng)片材產(chǎn)生預(yù)應(yīng)維力。此種方法廟產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力素水平較低責(zé)，且在現(xiàn)場(chǎng)操末作難度較大經(jīng)；登2.怒通過(guò)外部反力灰架預(yù)先張拉纖短維片材，然后蔥粘貼到加固的特構(gòu)件上，待養(yǎng)如護(hù)完畢后，在迅構(gòu)件端部剪斷捷纖維片材進(jìn)行最放張，對(duì)加固軌構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)幅力趙；閑3.旦在加固構(gòu)件上肉設(shè)置永久性錨蕉具，纖維布以斧加固構(gòu)件本身桂作為反力架進(jìn)雁行張拉，張拉揀完畢后粘貼在蟲(chóng)構(gòu)件上，錨具勒保留在原位。取隨著疫FRP羅材料性能的不慧斷改進(jìn)，預(yù)應(yīng)斗力險(xiǎn)FRP修材料在混凝土俊結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用粱范圍將會(huì)越來(lái)頃越廣泛。目前角國(guó)內(nèi)外關(guān)于預(yù)卷應(yīng)力弄FRP伸筋的研究比預(yù)隆應(yīng)力濃FRP藥片材的研究相更對(duì)成熟，但其肯成熟料完善的設(shè)計(jì)方竭法還沒(méi)有建立霧起來(lái)，更深入匙的研究與工程醉應(yīng)用有待進(jìn)一冠步進(jìn)行?；鄄⑶?，企目前預(yù)應(yīng)力燭FRP句片材加固技術(shù)松的研究主要集揉中在碳纖維上蹄，預(yù)應(yīng)力芳綸塵纖維片材加固假技術(shù)的研究還鵝是空白。屯1.漆3.攜4薦挺族陳敵潛伐掉刪[陜17坊～恨19右]送1穿副移辜蹲循郵事音絡(luò)燒荒殿洋犯致窮黨搬閉鵝機(jī)讓獻(xiàn)恨并翅鴨腰值剛轎春妹虛剪餅晝趟擦施似旅愿兵魄基彎殿慎尊攀摧何因眼銜肯乞禾愧蠢親跑絨暗翠辱趁奇程缺紗忌頸字喜賢既樂(lè)夏音萄剛世往些旬告視尖攜界味遷離聞?chuàng)鋮捄琳涮葴p潤(rùn)宮料肥變構(gòu)2蜻創(chuàng)令啟蚊在利用高強(qiáng)纖恥維布加固障混凝土頓受彎構(gòu)件時(shí)，弄由于高強(qiáng)纖維獵布極限伸長(zhǎng)率撫較低絡(luò)（棗碳纖維布拉伸垃斷裂伸長(zhǎng)率約撫1.7%艘，魚(yú)彈性模量恐約億2仇3虛0GP職a朵；玻璃纖維布徐拉伸斷裂伸長(zhǎng)矩率約莖2.2%針，彈性模量更朱低（小案于辰90GP執(zhí)a?。┚耄?，加斷裂伸長(zhǎng)率均蝦遠(yuǎn)小于鋼材幕（宋10擋%路），董且吩施加預(yù)應(yīng)力后介，構(gòu)件延性更現(xiàn)低。積高強(qiáng)纖維布加裁固帥混凝土毫受彎構(gòu)件時(shí)預(yù)極易發(fā)生剝離困破壞，扔剝離破壞對(duì)構(gòu)巨件性能的影響京極為顯著。妹目前隊(duì)，國(guó)內(nèi)外對(duì)粘援結(jié)的研究大多先是針對(duì)如何提燒高粘結(jié)強(qiáng)度，坡完善粘貼工藝文和構(gòu)造層。堤試驗(yàn)表明，形合理的粘貼工奔藝和較高的粘脆貼質(zhì)量對(duì)于防行止剝離破壞的譯出現(xiàn)是有意義域的；但繩過(guò)高的粘結(jié)強(qiáng)什度是沒(méi)有意義牧的，因?yàn)闅v混凝土暮的抗拉能力是播有限的獸，特別對(duì)于一餡些早期的混凝辦土結(jié)構(gòu)，由于葬混凝土強(qiáng)度較繞低，這個(gè)問(wèn)題填更為明顯治。截纖維布受荷工叛作后，由于受咐拉區(qū)張混凝土剩的開(kāi)裂，使得戚纖維布在裂縫嗚處應(yīng)變較大，恭纖維布沿縱向耕的不均勻應(yīng)變摔會(huì)在粘結(jié)界面錘上產(chǎn)生剪應(yīng)力晉，一方面剪應(yīng)判力會(huì)引起局部謝粘結(jié)破壞；另精一方面纖維布畏局部過(guò)高的應(yīng)膠變也會(huì)使纖維妥布過(guò)早的斷裂紋，纖維布的應(yīng)剖變未能充分發(fā)截展。院3武劇沉徒虛目前預(yù)應(yīng)足力偶FR線P碗加固受彎構(gòu)件費(fèi)的設(shè)計(jì)理論的焦研究正在廣泛荒地開(kāi)展，但是焰，餅由于采用高強(qiáng)齊纖維布軟粘結(jié)講技術(shù)加固受彎督構(gòu)件時(shí)各種影鋤響參數(shù)較多飾，壺為了方便計(jì)算談，現(xiàn)有的設(shè)計(jì)信理論中引入了塑太多的計(jì)算假匙定，對(duì)于設(shè)計(jì)袋計(jì)算精度有明姻顯的影響；迷在加固設(shè)計(jì)中恩若想得到最優(yōu)尤的加固方案，敗必然要進(jìn)行大扛量的試算，實(shí)箱際應(yīng)用中存在愁一定的困難。題1.涼4腎本文沒(méi)主要研究?jī)?nèi)容贈(zèng)1套舊軟粘結(jié)材料趕相關(guān)的理論及光實(shí)驗(yàn)研究表明駛，銜采用軟粘結(jié)技喝術(shù)，可以通過(guò)秒具有良好變形外能力的粘結(jié)層謊調(diào)整局部不均穴勻應(yīng)變，提高在纖維布的平均椒應(yīng)變餓水平納，提高構(gòu)件的帽延性性能，加墾固后構(gòu)件楚既川有較高的承載腫能力又有較好庫(kù)的除變形弊能力斜。溜為了達(dá)到理想效的加固效果，槽粘結(jié)材料的選田用非常關(guān)鍵，視粘結(jié)材料剪切霞模量太低，纖破維布對(duì)構(gòu)件裂誘縫的抑制作用亂將被過(guò)多地削叔弱，對(duì)提高構(gòu)艱件的剛度不利塌。剪切模量太冷高則對(duì)調(diào)整纖愁維布的應(yīng)變不眠利，達(dá)不到軟保粘結(jié)的效果。礎(chǔ)理想的粘結(jié)材禽料應(yīng)具有如下朽特點(diǎn)：惜有較高的粘結(jié)岔強(qiáng)度；致低應(yīng)力狀態(tài)粘皮結(jié)層主要發(fā)生熔彈性變形，彈踐性階段剪切模柔量較高；件高應(yīng)力狀態(tài)下昌粘結(jié)層產(chǎn)生朱較大的嗎彈塑性變形，我變形性能良好派。后目前對(duì)于粘結(jié)增材料主要通過(guò)喉以環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)蜜膠粘劑材料為釋基礎(chǔ)，通過(guò)添暗加增塑劑遍、增韌劑滔等陵，對(duì)膠粘劑的原性能進(jìn)行改良柿，在保證鋪一定無(wú)粘結(jié)強(qiáng)度的前笨提下，提高膠跌粘劑的變形性化能和耐久性。綢因?yàn)檐浾辰Y(jié)誘材料具有粘滯陰特點(diǎn)，可以明織顯緩解粘結(jié)破偉壞的問(wèn)題。但寫(xiě)粘結(jié)材料的基店本力學(xué)性能參霉數(shù)試驗(yàn)量測(cè)、隸被加固構(gòu)件計(jì)朱算模型的確定焰比較困難。然2束變預(yù)應(yīng)力寫(xiě)FRP甩軟粘結(jié)加固受煎彎構(gòu)件每試驗(yàn)研究嘩本次怠試驗(yàn)共計(jì)做喇了猛8捐根刻混凝土軌梁，其主要敢目的噴是在已有的媽錨夾具術(shù)研究成果的基優(yōu)礎(chǔ)上，進(jìn)一步被研究纖維布的井初始狀態(tài)、端劍部錨固、預(yù)應(yīng)控力度以及結(jié)構(gòu)煉膠的性能對(duì)加疑固效果的影響速。濃1濾．譜通過(guò)加固梁與揮未加固梁的受則力和變形性能?chē)W的比較，研究苗加固后梁的蝶承載能力押、剛度及延性棟的變化。黑2堆．李確定不同加固澇方法（有無(wú)錨另固、有無(wú)預(yù)應(yīng)攪力、不同預(yù)應(yīng)系力度以及不同瓜性能的結(jié)構(gòu)膠亞）對(duì)梁抗彎承餐載力、變形性銹能、纖維布應(yīng)刮力狀態(tài)以及破城壞形態(tài)的影響半。掏3趁．考察加固梁鵝截面的應(yīng)變分今布規(guī)律，驗(yàn)證曲是否符合倦平截面假定；分4黨．腦確逃定蔥CFR摔P晝?cè)诩庸淘O(shè)計(jì)中層的應(yīng)變及強(qiáng)度似取值；射5超．甲確定在加固設(shè)丑計(jì)中的合適預(yù)染應(yīng)力度。雖3猶后預(yù)應(yīng)力蔬FRP降軟粘結(jié)加固受繩彎構(gòu)件的數(shù)值潮模擬分析像由于采用高強(qiáng)界纖維布軟粘結(jié)輸技術(shù)加固受彎賀構(gòu)件時(shí)各種影號(hào)響參數(shù)較多，歸無(wú)法全部通過(guò)凍試驗(yàn)來(lái)加以研圈究約，確定理論計(jì)復(fù)算模型的難度畜亦較大冊(cè)。因此，可以售通過(guò)編制數(shù)值蓄模擬分析程序滋來(lái)對(duì)各種影響以因素進(jìn)行分析殃研究，鹽并犬與試驗(yàn)研究相否互配合，代替蘆部分試驗(yàn)，更段能全面揭示各貸種因素所帶來(lái)鴉的影響，并且犬能對(duì)后期進(jìn)一棟步騰的鑄理論侍研究提供走相關(guān)數(shù)據(jù)名。同時(shí)在進(jìn)行疼加固設(shè)計(jì)時(shí)，穴由于涉及參數(shù)柜較多，給設(shè)計(jì)崇計(jì)算工作帶來(lái)先較大的困難，脊通過(guò)數(shù)值模擬殼分析程序可以道輔助進(jìn)行加固嘗設(shè)計(jì)，提高設(shè)無(wú)計(jì)的效率和可胡靠性。彈考慮通常作計(jì)算理論中的拴基本假定與實(shí)棕際存在誤差，報(bào)特別是加載后藏期纖維布與混散凝土之間將產(chǎn)聾生粘結(jié)變形和嗽滑移剝離現(xiàn)象燕，將使計(jì)算結(jié)鑒果產(chǎn)生明顯的自偏離，本文采吧用考慮軟粘結(jié)娃系數(shù)的方法，嫁對(duì)此因素加以詳修正參，得到更為準(zhǔn)銅確的結(jié)果。乞4債攝預(yù)應(yīng)力條件下揀的端部粘結(jié)應(yīng)恐力分析肅在高強(qiáng)纖維布印加固混凝土構(gòu)內(nèi)件優(yōu)中窮,蜓纖維布臘在構(gòu)件端部和席裂縫處出現(xiàn)適剝離骨現(xiàn)象抗是一種常見(jiàn)的偶破壞形式，本撒文研究了壯預(yù)應(yīng)力條件下惕的糠纖維布端部粘劇結(jié)剪應(yīng)力、剝剩離正應(yīng)力蔽，提出其諸計(jì)算鐵的毯方法，跡并鈴分析了叉預(yù)應(yīng)力大小、黨纖維布厚度、盼混凝土強(qiáng)度、側(cè)粘結(jié)層厚度、等粘結(jié)層剪切模首量等宵各項(xiàng)個(gè)參數(shù)對(duì)剝離描應(yīng)力瓣的影響。芽5孤施工工藝研究蠢在纖維布加固巡施工中，施工寫(xiě)的工藝和質(zhì)量銅將直接關(guān)系到遮加固的效果。秩先進(jìn)合理的施既工工藝和可靠啞的施工質(zhì)量是伏取得良好加固浮效果的前提。栗預(yù)應(yīng)力的施加汪方式是預(yù)應(yīng)力鏈?zhǔn)┕ぜ夹g(shù)中的塑一個(gè)重要環(huán)節(jié)噴。傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)董力施加方式往爪往鍵是哨“誠(chéng)先張拉，后錨謎固徹”佩，需要相對(duì)復(fù)栗雜的張拉機(jī)具克，以及相應(yīng)的負(fù)反力裝置。并貿(mào)且，在錨固的叛時(shí)候，預(yù)應(yīng)力蹤損失也比較大芽。蛛由獎(jiǎng)本課題組所開(kāi)蔥發(fā)的嵌入式預(yù)屬應(yīng)力張拉技術(shù)躺，其特點(diǎn)就屬是脖“丟先錨固，后張裹拉日”孝，以構(gòu)件本身和和先前的錨固掛作為張拉受力閉裝置，無(wú)需復(fù)肥雜的張拉機(jī)具隸。同時(shí)，因采捉用先錨固后張蒸拉技術(shù)，妨部分預(yù)應(yīng)力損陵失已在張拉過(guò)除程中完成，后冰期貝預(yù)應(yīng)力損失小各，方法簡(jiǎn)便有雄效。通過(guò)測(cè)纖箭維布的應(yīng)變，風(fēng)可以直接掌握濕有效預(yù)應(yīng)力。碎由于嵌入式預(yù)槐應(yīng)力張拉技術(shù)烤的特點(diǎn)與通常超的謠“柴先張拉，后錨溉固籃”略方式截然不同的，也就使得其彈施工工藝亦有饑所不同。針對(duì)薦嵌入式預(yù)應(yīng)力致張拉技術(shù)的特巴點(diǎn)，結(jié)合工程癥實(shí)踐，研究開(kāi)礎(chǔ)發(fā)合適的施工冠工藝。2FRP及粘結(jié)材料特性PAGE77欣2FR疤P夜及粘結(jié)材料特趣性危2.1鋒FRP蛛材料性能農(nóng)[2盲4輪～棒2第7攔]餓纖維增強(qiáng)復(fù)合瘡材料中(躲fiber忽reinfo扁rcedp齒olymer朝／鋤plasti嫌c疾，簡(jiǎn)稱(chēng)拔FRP)娘是由纖維材料傳與基體材料按革一定比例混合鋪并經(jīng)過(guò)一定工極藝復(fù)合形成的兵高性能新型材村料。復(fù)合材料逐由增強(qiáng)材料和灘基體材料構(gòu)成障。瘦FRP乒只是復(fù)合材料乓中的一種。常哭用的稠FRP產(chǎn)的基體為樹(shù)脂滲、金屬、碳素墓、陶瓷等，纖蹈維種類(lèi)有玻璃絮纖維、硼纖維裂、碳纖維、芳乎綸纖維、陶瓷沾纖維、玄武巖誦纖維、聚烯烴之纖維以及金屬勸纖維等。目前偷工程結(jié)構(gòu)中常很用的電FRP夫主要為碳纖維剩(返carbon企響fiber)庭玻璃纖維呈(濫glass邀fiber)咬和芳綸纖維扔(蟲(chóng)aramid貌fiber種)升增強(qiáng)的樹(shù)脂基正體。分別簡(jiǎn)稱(chēng)勿為蔬CFRP永、氏GFRP終和喉AFRP笑。述FRP水的材料性能與傾鋼材和混凝土貍等傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材需料有很大的不腹同，其制品形憶式也多種多樣野。纖維是鄉(xiāng)FRP腰中的主要受力伶材料，可分為捉長(zhǎng)纖維和短纖士維，工程結(jié)構(gòu)仗中使用的調(diào)FRP糕以長(zhǎng)纖維增強(qiáng)乳為主。表該2.然1隊(duì)中列出了常用鮮纖維的主要力角學(xué)性能及其與楚鋼材和鋁的對(duì)家比，可見(jiàn)纖維灘材料的比強(qiáng)度捐(途拉伸強(qiáng)度／鷹比婚重跑)餡為鋼材的換20缺～色50竭倍，輕質(zhì)榮高強(qiáng)性能十分俊突出；碳纖維角的比模量怪(托拉伸模量／肝比壇重枕)糞為鋼材的懂5文～目10違倍，芳綸纖維嘗的比模量為鋼詢(xún)材的吩2冬～扶3善倍，玻璃纖維研的比模量與鋼猶材相當(dāng)。單從看比強(qiáng)度和比?？噶縼?lái)看，實(shí)際謹(jǐn)工程莖以碳纖維材料么應(yīng)用效果最佳拉，榨固但碳纖維材料偷的延伸率很小嚴(yán)，因此有時(shí)需艙要采取其他措電施，以取得更靈佳邪的綜合性能育。蟻表窄2.1茶乖代表性纖維軸衰向力學(xué)性能參拋數(shù)與鋼、鋁的沙比較按材料種類(lèi)勒比重導(dǎo)拉伸筋強(qiáng)度頃(橡GPa)儉彈性雁模量對(duì)(雞GPa)搏熱漲系數(shù)秩(棗10牙-6縱/兼℃傻)閘延伸率茄（指%博）狂比強(qiáng)度亦(葵GPa)剛比模量菊(附GPa)詳玻璃宅纖維嘴E鷹S,R幫M牌AR獲C秩2.55煮2.49雜2.89捷2.70母2.52嶼3.5嘆4.9化3.5域3.2舅3.3霧74落84肥110洽73.1泳68.9驅(qū)5.0需2.9鼻5.7姿6.5令6.3墻4.8爭(zhēng)5.7碧3.2女4.4朗4.8益1.37浸1.97歸1.21眠1.19枝1.31鞏29誠(chéng)34術(shù)38正27副27伯碳眾纖遮維忘標(biāo)準(zhǔn)型候高強(qiáng)型典高模型宏極高模型原1.75糧1.81綱1.88使2.18歌3.5乓5.6久4.0錦2.2方235正300榜485銜830展-0.41封-0.56槐-0.6舌-1.4飛1.5是1.7秋0.8千0.3括2.0歐3.09綢2.13茶1.01蛇1.34者166惰213帆381夾芳綸纖維羞Kelvar辮49商Kelvar溜149倒HM-50株1.44門(mén)1.45蛇1.39牢3.6貓2.9促3.1扔125袋165棄77認(rèn)-2.0鬼-3.6到-1.0府2.5但1.3凈4.2弓2.50暮2.00稅2.23耳87叔114緩55呀鋼諸HRB40墓0厭鋼筋致高強(qiáng)鋼絞線拖7.8禁7.8渠0.42打1.86居206弓200霞12六12搬18緩3.5拼0.05脖0.24清26爆26察鋁領(lǐng)2.7末0.63晚74槽22忠3.0籮0.23耽27逃目前宅，雖然坦FRP遮材料的價(jià)格比烏鋼材高，但安FRP竄優(yōu)異的性能使旅其仍然具有極旗強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)然力。幣FRP免的產(chǎn)品形式主浴要有型材盜(滴如格柵型、工方字型及蜂窩型敬等窗)青、板材見(jiàn)(各使用前浸潤(rùn)樹(shù)屢脂，固化成板惑狀閥)腰、布材顫(詞施工使用時(shí)才扶浸潤(rùn)樹(shù)脂，使冶用量最大巧)懂和棒材。按纖紗維的排列方向回，可分為單向膽纖維片材和雙株向纖維片材。陪各種復(fù)合材料逆的物理性能均拐受加載歷史、闖氣溫和空氣濕奶度的影響。影重響吧FRP用物理性能的主清要因素有：纖穩(wěn)維的排列方向殊、長(zhǎng)度和形狀強(qiáng)、纖維的成分刷、浸潤(rùn)樹(shù)脂的暴力學(xué)與長(zhǎng)期性蜻能、纖維與樹(shù)醉脂問(wèn)的適配性錄等復(fù)。1抗腐蝕性敬與鋼材相比接，穿FRP站的主要優(yōu)勢(shì)之悟一就是對(duì)酸、燭堿及土壤等物崇質(zhì)的化學(xué)腐蝕體有很強(qiáng)的抵抗美力。由于化學(xué)鑒物質(zhì)和環(huán)境因悟素導(dǎo)致洪FRP撓材料腐蝕的程哲度主要取決于增四點(diǎn)：浸潤(rùn)樹(shù)爛脂的類(lèi)型；纖豬維所受的拉應(yīng)塵力大??；化學(xué)斥物質(zhì)的濃度，膠與化學(xué)物質(zhì)接猾觸的時(shí)間；環(huán)需境溫度。目前羅，絕大多數(shù)有筍關(guān)捧FRP述長(zhǎng)期性能的數(shù)柴據(jù)都由實(shí)驗(yàn)室紅中加速腐蝕實(shí)囑驗(yàn)得到騾。禮最近有許多國(guó)委家開(kāi)展了對(duì)實(shí)疲際工程進(jìn)行跟西蹤研究的工作劣，但相關(guān)研究余的報(bào)道還不多罩見(jiàn)，人工加速擺老化實(shí)驗(yàn)得到緩的數(shù)據(jù)只能作室為工程設(shè)計(jì)參鉛考。貼2星棕短期荷載作用臘下的力學(xué)性能抱FRP息的應(yīng)力勺－沾應(yīng)變基本呈線濤性關(guān)系，位F峰R往P欠的極限應(yīng)變較尊小。有GFRP登的彈性模量較輕低，其抗拉強(qiáng)這度與鋼筋相差復(fù)不大；夜AFRP星、略CFRP盲的抗拉強(qiáng)度則叫比鋼筋高出很耕多，串CFRP綿的彈性模量與繡鋼筋相差不大西，違AFRP知的彈性模量介諷于獎(jiǎng)GFRP飄和她CFRP癢之間。因?yàn)闉aAFRP榨和聚CFRP代的高強(qiáng)度，使犯它們比燦GFRP愿在預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)戶(hù)中有更為廣泛液的應(yīng)用。另外婆，燙AFRP倘有優(yōu)異的抗沖粥擊性能、抗剪虧切性能和抗疲貞勞性能，且低繡彈性模量一方右面將使毛FRP掩混凝土構(gòu)件在增開(kāi)裂后產(chǎn)生較種大的撓度，另襲一方面，在誕F辰R甜P訓(xùn)預(yù)應(yīng)力混凝土菜結(jié)構(gòu)載中，低彈性模坦量的非F揚(yáng)R啄P挪筋將會(huì)減少由凝于混凝土收縮騙和徐變引起的鈴預(yù)應(yīng)力損失，蝴因此，撈AFRP駝筋將比喬CFRP潤(rùn)筋的在預(yù)應(yīng)力腿混凝土結(jié)構(gòu)中棚有更好的應(yīng)用壁前景。續(xù)3快長(zhǎng)期荷載作用盾下的力學(xué)性能鴨FRP駱的生產(chǎn)商已經(jīng)薦生產(chǎn)出具有良餓好性能的產(chǎn)品致，但為了確保匙其應(yīng)用可靠，稍還需要對(duì)其長(zhǎng)壞期特征作更多悔的研究，特別家是對(duì)其松弛、并徐變、斷裂應(yīng)沿力以及周?chē)h(huán)蒜境合（齡如堿性環(huán)境遮）縱對(duì)錫FRP閥的腐蝕影響要貓做更深入的研婆究。4疲勞性能壽研究表明，牢FRP肢材料的疲勞壽善命貨取任決于所承受的猜應(yīng)力大小、試方件形狀、纖維菜與樹(shù)脂的含量太、重復(fù)荷載循雞環(huán)次數(shù)與頻率慮等。此外，超封過(guò)正常室內(nèi)的圓溫度和空氣濕撒度也會(huì)對(duì)盡FRP剖的疲勞性能造蹄成不利影響。熟同等條件下雕300洽萬(wàn)次重復(fù)荷載燕作用的試驗(yàn)表透明：愚AFRP液和箱CFRP疼的耐疲勞性能喇明顯優(yōu)于鋼材以。但在低頻率舞荷載作用下，邪GFRP課的耐疲勞性能彩低于鋼材。所繞以在建筑結(jié)構(gòu)頭中承受低頻荷栗載作用的構(gòu)件列要慎用粱GFRP侍。5其它性能扣研究發(fā)現(xiàn)，一俗些閱FRP翠可以和紫外線作發(fā)生化學(xué)反應(yīng)凈而導(dǎo)致其力學(xué)高性能降低，但橋此問(wèn)題可以通模過(guò)加入特殊的朗外加劑或在激FRP曾表面涂一層防未護(hù)層吧(馬如一薄層混凝酬土鞏)哪來(lái)解決。袋AFRP鬼具有電磁中性嚇，能用于地鐵版工程。遼2.2咐樸樹(shù)脂基體穿樹(shù)脂基體的作踐用主要是將纖矛維粘接在一起吹，使纖維受力賄均勻，并形成師所需要的制品衛(wèi)或構(gòu)件形狀。吼表躍2煩.2拾中列出了一些捕具有代表磨性送樹(shù)脂的性能指吐標(biāo)夾，從犬強(qiáng)度兇指標(biāo)貴和濁延伸率湯來(lái)看，實(shí)際校工程葉以丙環(huán)氧樹(shù)脂基體伍應(yīng)用效果最佳禿，但砌環(huán)氧樹(shù)脂基體濕的份熱穩(wěn)定性較差斑，抵抗老化性能及鐘延伸率均有所遭不足，校因此需要虹對(duì)其進(jìn)行改性扒，以取得更佳口的綜合性能李。滔表悅2.2奔吃代表性樹(shù)脂基袍體的性能參數(shù)布名鞏寇稱(chēng)渴熱變形期溫度構(gòu)（插℃脹）鍵拉伸瑞強(qiáng)度弄（亦MP而a翁）贈(zèng)延伸貢率衰（％）鈔壓縮敗強(qiáng)度振（屋MP沫a礦）忙彎曲世強(qiáng)度妄（執(zhí)MP泳a再）限彎曲碧模量永（添GP剝a妙）俯環(huán)氧樹(shù)脂眠5堅(jiān)0配～鐮121桌9遵8度～悶210冬4寇21痕0傍～鈴260顫14砍0可～編210檔2.1羽不飽和聚酯樹(shù)負(fù)脂閱8替0鼠～姻180標(biāo)4偉2兼～衡91翠5冊(cè)9幫1面～抵250呀5從9扭～具162檔2.像1隊(duì)～搭4.2醒乙烯基樹(shù)脂研137~15丘5茄5供9絹～奉85四2.縱1指～昆4捕――然11它2巧～纏139岸3.脊8躬～慮4.1貿(mào)酚醛樹(shù)脂爸12光0惹～潤(rùn)151木4航5郊～準(zhǔn)70汽0.差4勞～扮0.8際15踐4框～候252腔5飯9尿～蘋(píng)84迫5.么6順～包12暮2.3艷齡結(jié)構(gòu)膠粘劑立[2師8朵～寇32謀]肥結(jié)構(gòu)膠粘劑一有般以熱固性樹(shù)念脂為基料，以帝熱塑性樹(shù)脂或仍彈性體為增塑間劑，配以固化踢劑等組分，有靜的還加有填料浙、溶劑、稀釋頂劑、偶聯(lián)劑、牌固化促進(jìn)劑、嘉抑制腐蝕和抗認(rèn)熱氧化劑等。通膠粘劑的性能仍主要取決于這軟些組分的結(jié)構(gòu)鐵、配比及其相醉容性。因而，蜘可以按照主要霧組分把膠粘劑馳分為環(huán)氧樹(shù)脂擊膠、酚醛樹(shù)脂矮膠、聚氨脂膠桌和聚酰亞胺膠端等。溉旺飼選擇膠粘劑應(yīng)膚考慮朽的原則拔1.掌央膠粘劑與被粘都物及其表面的輕相容性謠被粘物的物理擦化學(xué)性質(zhì)直接局影響膠接接頭蛙的性能，大多丑數(shù)膠粘劑組分夏對(duì)被粘物的組跨成和表面狀態(tài)吵是有選擇性的反，因此，選擇宣的膠粘劑與被但粘物及其表面詳必須相容。瑞2.歉謠使用要求校使用要求包括砌被接處的應(yīng)力茫條件、使用環(huán)泡境和使用壽命躍。膠接處的應(yīng)賴(lài)力決定對(duì)膠粘永劑的最小膠接書(shū)強(qiáng)度要求。應(yīng)廟考慮應(yīng)力三要烈索：應(yīng)力類(lèi)型身、應(yīng)力大小和礎(chǔ)應(yīng)力狀態(tài)。應(yīng)覽力類(lèi)型是由接鋸頭設(shè)計(jì)所決定裁的，接頭可能黨受拉伸、壓縮爛、剪切、剝離哪或劈裂力，或舊者這些應(yīng)力的繡綜合。大多數(shù)惕膠粘劑在拉伸擾、壓縮和剪切怖應(yīng)力下強(qiáng)度較睬高，但有些膠序粘劑雖有很高蔑的剪切強(qiáng)度，尋但剝離強(qiáng)度可適能鉸低。弟3.沫渣施工要求形膠粘劑的施工苦特性也是使用爸者所關(guān)注的因雁素．膠的狀態(tài)舉要適合膠接件嗚制造的要求。莫另外膠液的粘飽度、膠膜的厚湖度、貯存條件遭和貯存期、膠汽接表面制備、鐮涂膠、晾干的態(tài)溫度和各工序堪允許的時(shí)間間遵隙以及固化溫樓度、壓力及其狹所用設(shè)備，還進(jìn)有氣味、毒性殿、阻燃性以及嗽制造成本等，黑都是選害擇刪膠奔粘劑律時(shí)應(yīng)該考慮的柳因素突。頌橫詢(xún)環(huán)氧樹(shù)脂膠粘愚劑虜環(huán)氧樹(shù)脂統(tǒng)是一種醫(yī)交聯(lián)聚合的多賊環(huán)氧化合物，井早期的環(huán)氧膠雞粘劑主要是在幕胺類(lèi)固化的環(huán)滿氧樹(shù)脂中添加卵鋁粉等填料制腔成名。夏為了降低套其惡脆性踢而侵發(fā)展了敲使茶用低分騾子僵聚酰胺類(lèi)固化符劑和聚硫橡膠酸改性的環(huán)氧膠宏粘劑品種啦。夕后來(lái)又出現(xiàn)了三酚醛樹(shù)脂固化冤的耐高溫膠粘冰劑和聚酰胺改要性的高剝離強(qiáng)玉度環(huán)氧膠粘劑凳。后期又煌發(fā)展了丁腈橡足膠增韌的環(huán)氧娃樹(shù)脂結(jié)構(gòu)膠粘忙劑職。礦在確7程0特年代姓以后出現(xiàn)了令第二代丙液體翠端羧基丁腈橡賞膠增韌的環(huán)氧刪樹(shù)脂結(jié)構(gòu)膠粘釀劑。稻2.3.剩3近駐環(huán)氧樹(shù)脂的增夸塑、增柔與增更韌暫環(huán)氧樹(shù)脂固化動(dòng)后具有高度交斜聯(lián)的結(jié)構(gòu)，延燙伸率較低。膠箱接接頭在機(jī)械鉆力的作用下在癢粘結(jié)層中的應(yīng)窗力分布是不均蒜勻的。由于膠忠粘劑沒(méi)有足夠祥的延伸率，在殘膠接接頭中很往容易發(fā)生應(yīng)力先集中，引發(fā)接浙頭的破壞。因四此配制膠粘劑傭時(shí)克服樹(shù)脂的酷脆性靠是攪不可忽視的。閉在樹(shù)脂中加入竊增塑劑能提高考其變形能力，江但其缺點(diǎn)是會(huì)獅使樹(shù)脂的熱變就形溫度大幅下嘩降，同時(shí)小分蠶子的增塑劑會(huì)猜逐漸地?fù)]發(fā)掉臨，從而使樹(shù)脂沾慢慢地變脆辯。呢因此，小分子揀的增塑劑并非絞最佳選擇。撥在汽6藏0陡年代末期建立君了橡膠增韌環(huán)盜氧樹(shù)脂的概念旬。橡膠增韌環(huán)乒氧樹(shù)脂是一種離多相體系滿，速環(huán)氧樹(shù)脂蠟作為倒連續(xù)相，搖而演分散相緊則標(biāo)是具有韌性的劑聚合物，這種鄉(xiāng)聚合物稱(chēng)為增蟲(chóng)韌劑。由于增崖韌體系具有兩思相結(jié)構(gòu)，適量卵的增韌劑能使液環(huán)氧樹(shù)脂的韌道性大大提高，府而耐熱性、模慚量及其他物理案性能不受顯著涼的影響。目前飽研究最多的環(huán)疫氧樹(shù)脂增韌劑寺是液體端羧基旬丁腈橡膠四（其CTB通N躬）。炭環(huán)氧樹(shù)脂膠粘謀劑的力學(xué)性能臭與固化劑的種測(cè)類(lèi)、配比以及嗚固化溫度有著覽密切的聯(lián)系，映加入液體端羧商基丁腈橡膠增扎韌劑后其性能脫還會(huì)進(jìn)一步地曲受到分散相的市體積分?jǐn)?shù)、顆片粒尺寸分布和蜓界面的粘附情斬況等因素的影麥響。理想的增舒韌、增塑劑應(yīng)源該是斷裂韌性石大幅度提高，悄而熱變形溫度抹不明顯下降；停斷裂算伸僅長(zhǎng)率明顯增加談，而抗拉強(qiáng)度撞和模量?jī)H稍有準(zhǔn)下降。剛表辮2.3C騎TB應(yīng)N犯含量對(duì)環(huán)氧樹(shù)門(mén)脂力學(xué)性能的矩影響碌性能屆CTBN劣煙含坑母沈量宅(phr)類(lèi)0術(shù)5拔10紐15揀20略拉伸強(qiáng)度贈(zèng)（片MPa豪）若65.8花62.8申58.4艷51.4冶47.2閥斷裂伸長(zhǎng)紗率炭(沈%)役4.8擁5.4岸6.2恰8.4澤12彎模量趨（斑GPa伍）挖2.8議2.5勝2.3鋪2.1振1.2佛斷裂功既（騎J/m饑2嘆）罰175藏2630育3330但4130遲5380陽(yáng)從表中給出的賞數(shù)據(jù)可知，加慘入褲5ph領(lǐng)r陣的拋CTB以N俱時(shí)，斷裂性能贊提羞高就1兩5朵倍，而其他性隸能沒(méi)有顯著降灰低；梯當(dāng)行CTB鼓N費(fèi)含量超稿過(guò)魯15ph網(wǎng)r槳時(shí)，斷裂伸長(zhǎng)壓率明顯提高，明但宏強(qiáng)度和模量有菌明顯降低。趁因此結(jié)構(gòu)用環(huán)專(zhuān)氧樹(shù)脂膠粘劑襖中陽(yáng)CTB臭N蜂含量剃以尚1齒0奸phr平為宜。載環(huán)氧膠粘劑的娃剪切強(qiáng)度隨噴著剖CTB固N(yùn)膏的加入而提高走并小現(xiàn)一個(gè)峰盾值。靜在譯CTB型N喂的含量近一步柄提高時(shí)抗剪強(qiáng)趟度反而下降，徑但剝離強(qiáng)度卻典繼續(xù)提高。圖亞2.1磚是敲CTB趁N芹含量對(duì)環(huán)氧膠舞粘劑的剪切強(qiáng)狀度和剝離強(qiáng)度發(fā)的影響的一個(gè)吊實(shí)例。牧CTB樹(shù)N辦增韌的環(huán)氧膠禽粘劑可以同時(shí)味具有很高的剪鴿切強(qiáng)度和剝離抽強(qiáng)度劍。割這類(lèi)膠粘劑在禁剝離試驗(yàn)中出洲現(xiàn)枕“焦鐵濫道椅”伸狀的破壞斷面仰，車(chē)在剝離試驗(yàn)開(kāi)近始時(shí)剝離力迅點(diǎn)速增大到一個(gè)訊峰值，這時(shí)裂患紋開(kāi)始形成并牲增長(zhǎng)季，臨但是由于橡膠時(shí)相的存在，裂恐紋的擴(kuò)展經(jīng)過(guò)幫一個(gè)很小的距篩離后就停止了爹；呼當(dāng)剝離力又增稠長(zhǎng)到一個(gè)所的憂高峰時(shí)裂紋又逢重新增長(zhǎng)用，嘗這樣就形成鋸啄齒形的剝離曲淺線。圖2.1CTBN含量對(duì)環(huán)氧膠粘劑性能的影響時(shí)CTB恨N沈增韌的環(huán)氧膠招粘劑除了具有測(cè)優(yōu)異的力學(xué)性煙能外還有一個(gè)撓明顯的優(yōu)點(diǎn)，屢它具有優(yōu)良的日流動(dòng)性。由于被膠粘劑具有足假夠的流動(dòng)性，士固化時(shí)在表面辮張力的作用下尊能在根部能自核動(dòng)形成加厚的倆圓角，因此粘去合強(qiáng)度非常好便。圖2.1CTBN含量對(duì)環(huán)氧膠粘劑性能的影響3FRP材性試驗(yàn)篩3膏FR肚P插材性圣試驗(yàn)乳3.1爽纖維布的應(yīng)力鵝應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系鏈試驗(yàn)研究濱[22][3校3][34]固FRP衰的戶(hù)特點(diǎn)是具有較冊(cè)高的強(qiáng)度，而省彈性模量相對(duì)紐較低。如玻璃青纖維布其抗拉算強(qiáng)度可達(dá)違到劃2×10猴3怕Mp歇a債以上，彈性模順量只憤有拋9.0×10濕4歇Mp形a氣；脈CFR冤P趟抗拉強(qiáng)度可達(dá)梨到偷3.3×10乳3碗Mp罷a數(shù)以上，而彈性系模量約凈為勝2.3×10途5放Mp辭a漢。當(dāng)高強(qiáng)纖維躲材料應(yīng)用于鋼孕筋混凝土結(jié)構(gòu)騙時(shí)，存在著強(qiáng)慚度不能充分利承用的問(wèn)題；以猜玻璃纖維布為哄例，與鋼筋共該同工作時(shí)，當(dāng)侵鋼筋屈服時(shí)玻駱璃纖維布的應(yīng)氏力約鈔為監(jiān)140M敏P狂a衛(wèi)，班還于不到蛋其極限度強(qiáng)度任的霞10校%份，刊這非對(duì)于提高加固漫效率以及抑制租結(jié)構(gòu)的變形與呆裂縫的開(kāi)展是榴不利的。即便奏是扇CFR擦P紹擁有相對(duì)較高熔的彈性模量，漢其強(qiáng)度利用也腹是有限的。很攪顯然，高強(qiáng)纖升維布要充分發(fā)返揮其強(qiáng)度，必州需要解決如何它提高其應(yīng)變的爽問(wèn)題。阻而祖對(duì)高強(qiáng)纖維布饅施加預(yù)應(yīng)力的暴加固技術(shù)是渣解決這一問(wèn)題躲的最有效的方部法屆。通過(guò)對(duì)纖維允布施加預(yù)應(yīng)力刊可充分發(fā)揮纖碰維布的高強(qiáng)特恢點(diǎn)，抑制結(jié)構(gòu)魯在正常使用階拋段的變形和裂粘縫的開(kāi)展，有帝效提高加固效砌率。而對(duì)纖維蹲布施加預(yù)應(yīng)力悔，必須研究纖類(lèi)維布的預(yù)應(yīng)力好水平和相關(guān)的碎預(yù)應(yīng)力損失，較其中纖維布的宜應(yīng)力松弛產(chǎn)生眉的應(yīng)力損失，既以及纖維布的延應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)害關(guān)系辮是勸必須加以研究艇的內(nèi)容。俱尺僑試驗(yàn)材料拋本次試驗(yàn)使用鏈的碳纖維布和映玻璃纖維布是裂由南京德謙科裙技有限責(zé)任公袍司提供。該公俯司提供的纖維鷹布性能見(jiàn)表釋3.耀1含表諒3忘.籃1室供貨單位提供肢的纖維布性能原纖維布種類(lèi)池名義厚蹄度御mm養(yǎng)檢測(cè)項(xiàng)目赴檢驗(yàn)結(jié)果音平均值輸標(biāo)準(zhǔn)差筐碳纖維布冬0.167訴拉伸強(qiáng)技度擾Mpa員拉伸彈性模標(biāo)量姑Mpa微拉伸斷裂伸長(zhǎng)卻率訴%龜4.33×1項(xiàng)0周3碎2.37×1往0會(huì)5牲1.7事273斤1.6×10海4崗樂(lè)玻璃纖維布識(shí)0.169舌拉伸強(qiáng)己度吸Mpa田拉伸彈性模梁量興Mpa籌拉伸斷裂伸長(zhǎng)慨率槽%系2.04×1穿0怪3輪9.3×10嶄4歉2.4壩72.6椅1.6×10繡4規(guī)棵肢試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)讀研究高強(qiáng)纖維回材料本構(gòu)關(guān)系少的試驗(yàn)必須解腰決兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)債題：?jiǎn)T（術(shù)1除）纖維布的錨捧固；接（達(dá)2都）如何保證纖叢維束均勻受力宿。艷首先在萬(wàn)能試搭驗(yàn)機(jī)進(jìn)行了嘗荒試，雖然高強(qiáng)掛纖維布具有較味高的抗拉強(qiáng)度剩，但其抗彎、爛折、擠壓的性低能極低，因此膨常用材料試驗(yàn)運(yùn)機(jī)的試件夾板江無(wú)法保證與纖化維布的可靠錨撿固及均勻受力惠。因此，通過(guò)立試驗(yàn)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)湯了錨夾具（見(jiàn)予下文介紹），廊此裝置雖然能葡較好解決纖維劃布與錨夾具之桶間的錨固粘結(jié)幅問(wèn)題，但纖維扭布的錨夾具（臨鋼板）與試驗(yàn)假機(jī)夾板之間仍溫存在著連接問(wèn)胖題，主要表現(xiàn)孤在加載初期纖免維布的錨夾具掙與試驗(yàn)機(jī)夾板假之間會(huì)發(fā)生一狐定的滑移，少銜量的滑移必將甘導(dǎo)致纖維束嚴(yán)搜重受力不均。校如果采用機(jī)械旬方法（螺栓等顧）將纖維布的斃錨夾具與試驗(yàn)扔機(jī)夾板之間連環(huán)接，由于制作奪過(guò)程不可避免蓄地存在誤差，父試件安裝就位艘后，無(wú)法保證躬纖維布對(duì)中受換力和均勻受力員，實(shí)際纖維布雁的受力存在纖駕維束之間的扯興動(dòng)、扭曲，甚槍至端部的彎折揉。試驗(yàn)表明，舉采用傳統(tǒng)的材臂料試驗(yàn)方法，枝在一般的材料叔試驗(yàn)機(jī)上，難般以較好地得到牙纖維布的各項(xiàng)槽性能指標(biāo)。針蛾對(duì)試驗(yàn)機(jī)上初謠步試驗(yàn)結(jié)果，廢采用如圖慌3.1我所示的試驗(yàn)裝歲置。1．試件制作反首先截取約蓋800mm匹長(zhǎng)的纖維布，坦在纖維布端部母涂環(huán)氧樹(shù)脂膠店，纖維布在端頂部繞過(guò)圓鋼，聯(lián)兩端各用兩塊勵(lì)鋼板把纖維布柱加緊。然后立也即通過(guò)螺栓把悶夾有纖維布的蝦鋼板安裝在試聾驗(yàn)裝置的夾板塑上，調(diào)整兩端個(gè)的千斤頂，對(duì)戰(zhàn)千斤頂進(jìn)行適獄當(dāng)?shù)捻斏辜?jí)得纖維步在錨描夾具內(nèi)有一定重的滑移，這樣瞧能夠使纖維布哪充分張緊并與瞧錨夾具連接更洞加可靠，使纖楚維布垂直并保快證各纖維束松名緊程度相同。挎再把纖維的中尺間部位涂環(huán)氧釋樹(shù)脂膠，在纖復(fù)維布的中間部濱位粘貼長(zhǎng)標(biāo)距淋的應(yīng)變計(jì)。準(zhǔn)斷備完畢后存羅放乓2淋4借小時(shí)，使環(huán)氧受樹(shù)脂充分固化儲(chǔ)。然后連續(xù)加顆載試驗(yàn)，加載試驗(yàn)嶺在纖維布上粘虹貼倒兩佛片應(yīng)變計(jì)用以仇測(cè)量纖維布的輕應(yīng)變。采用連因續(xù)加載、連續(xù)島進(jìn)行數(shù)據(jù)采集寧，兩側(cè)千斤頂齊同時(shí)加載，在成加載的過(guò)程中妹通過(guò)纖維布上恭的應(yīng)變計(jì)讀數(shù)冶來(lái)調(diào)整兩側(cè)千殃斤頂加載量的障大小，保證應(yīng)科變計(jì)的讀數(shù)一疫致。根據(jù)荷載味的大小和纖維禽布的截面面積弊計(jì)算纖維布的肥應(yīng)力，然后分菊析得到纖維布畢應(yīng)力和應(yīng)變的濕關(guān)系。圖3.1纖維布本構(gòu)關(guān)系試驗(yàn)裝置圖圖3.1纖維布本構(gòu)關(guān)系試驗(yàn)裝置圖圖3.3CFRP破壞形態(tài)圖3.2CFRP破壞形態(tài)煎3.1.搏3讀試件的破壞形御態(tài)圖3.3CFRP破壞形態(tài)圖3.2CFRP破壞形態(tài)祥本次試驗(yàn)共做黨了搭6病個(gè)津CFR獨(dú)P菊試驗(yàn)，懼3艦個(gè)追G休FR包P扎試驗(yàn)，試件的走破壞形態(tài)以纖閥維布斷裂為主栽，破壞時(shí)首先土是各束纖維產(chǎn)猶生相互剝離，鍵然后各束斷裂反，其破壞形態(tài)么如圖攻3.關(guān)2輪、寬圖冰3眉.3欣所示藏。次宮其中有兩忙個(gè)退CFR圾P怨的試件，一個(gè)舉G容FR嫩P漁的試件由于錨踩固端失效產(chǎn)生扯滑移而形成錨混固破壞?；j3.1.稼4領(lǐng)試驗(yàn)結(jié)果與分懶析1．試驗(yàn)結(jié)果牙表屋3.樣2株列出了個(gè)試件夫的主要試驗(yàn)結(jié)離果，圖片3.接4更給出賀了氣CFR匹P某應(yīng)鳥(niǎo)力譯-也應(yīng)變關(guān)系曲線乎，圖漏3.眨5龍給出了玻纖維企布應(yīng)減力堵-諒應(yīng)變關(guān)系曲線表。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)任果江可得到僚如下步結(jié)這論槐:忘表沒(méi)3.畢2妻蜻纖維布材料試押驗(yàn)結(jié)果朱序號(hào)騰纖維布種類(lèi)拍彈性模故量閉Mpa消極限應(yīng)變斃破壞形態(tài)者1切CFRP裝2.20×1零0饑5繞10918土纖維布破壞榜2幻CFRP角2.1×10辛5坐13735追纖維布破壞扯3飲CFRP扎1.96×1敘0風(fēng)5豬11828解纖維布破壞調(diào)4度CFRP籃2.34×1揚(yáng)0賀5傭4704熄錨固端滑移凳5泄CFRP滑2.33×1絕0毅5洲7523肉錨固端滑移繩6遭玻璃纖維布配7.56×1已0望4戴15626刪纖維布破壞噴7汪玻璃纖維布泥9.96×1騾0浮4這6659蘭錨固端滑移圖3.4CFRP應(yīng)力圖3.4CFRP應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系曲線圖3.5GFRP應(yīng)力圖3.5GFRP應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系曲線鐵在纖維布破壞巾前，其應(yīng)耗力膝-袍應(yīng)變關(guān)系基本份符合線性關(guān)系短，孩其中蔬CFRP舊當(dāng)其艇應(yīng)變較低時(shí)，傲其彈性模量嘴在圖形上顯示辛有些降低狗。羨這主要與試驗(yàn)檢方法有關(guān)，排同時(shí)添纖維布初始狀博態(tài)的松緊程度健、應(yīng)變計(jì)和纖忠維布之間的粘疏結(jié)性能均會(huì)對(duì)碎此產(chǎn)生影響。溜而玻璃纖維布賽在整個(gè)加載過(guò)悶程中應(yīng)力與應(yīng)陷變之間的變化拔非常均勻。根筋據(jù)試驗(yàn)結(jié)果的慘平均值，得記到喉CFR完P(guān)炒彈性模量夠?yàn)閰?.186×滑10樹(shù)5鞭Mp仇a嗎，玻璃纖維布決彈性模量與為境8.76×1拘0哲4峰Mp仿a折。秤碳紀(jì)纖維布興的試驗(yàn)極限應(yīng)脈變?yōu)閭?216個(gè)0盜μ鋤ε跑，即極限伸長(zhǎng)場(chǎng)率年為瑞1.2輔%臣。玻璃纖維布由斷裂時(shí)的極限麻平均應(yīng)變夾為說(shuō)1562舅6姻μ父ε忍，即極限伸長(zhǎng)傻率裹為狀1.5矮%刮。從試驗(yàn)結(jié)果晉來(lái)分析，玻璃屑纖維布的變形聾能力相對(duì)較擊好珍，但與鋼閣筋飛10%撕～渴20褲%賽的伸長(zhǎng)率相比愉，總體變形能沈力較差。藥2歸．略試驗(yàn)的主要影薪響因素圖3.6試件端部制作般從整個(gè)試驗(yàn)情有況來(lái)看，環(huán)氧遮樹(shù)脂膠的性能森對(duì)試驗(yàn)有較大雅影響：在試件得兩端涂應(yīng)骨采用較硬的膠展，能夠減少滑帆移，增強(qiáng)試件饞的錨固性能。躲在試驗(yàn)中有兩聚個(gè)試件端部由洽于在膠中加入專(zhuān)塑化劑，見(jiàn)圖亞3.酸6期，當(dāng)荷載較大飾時(shí)，纖維布出述現(xiàn)較大滑移。稿但粱由于普通環(huán)氧疑樹(shù)脂膠比較硬漠，容易產(chǎn)生應(yīng)芹力集中，不利朗于纖維布的均予勻受力；因此浙在纖維布中間寄部位割浸漬忌環(huán)氧樹(shù)脂膠時(shí)熔，可加入適卵量的塑化劑，考可以使纖維布礙在受力過(guò)程中趁能夠礙通過(guò)陷環(huán)氧樹(shù)脂膠調(diào)沉整各纖維束的蹈受力，使得各拔纖維扣束松受力趨于均勻憐,邪破壞的過(guò)程比葡較緩慢。在粘串貼應(yīng)變計(jì)時(shí)應(yīng)條當(dāng)使纖維布處總于適當(dāng)?shù)膹埦o釋狀態(tài)。伐注意今試件屆完成衰后應(yīng)者有看足夠的時(shí)間讓濫環(huán)氧樹(shù)脂膠充踐分固化。圖3.6試件端部制作漸3.2鈔詠纖維布應(yīng)力松如弛研究合所謂應(yīng)力松弛年是指當(dāng)材料的民應(yīng)變維持不變肢的情況下，材戒料的應(yīng)力水平茂降低的現(xiàn)象。淋為了測(cè)定纖維率布的應(yīng)力松弛謎，經(jīng)試驗(yàn)研究餅，可采用如圖轎3.辯7傷、圖奏3.峽8盯所示的試驗(yàn)裝眉置，這種試驗(yàn)校裝置對(duì)纖維布拒施加應(yīng)力的方蜂法是采用先錨節(jié)固，后張拉的拍方法。嚷役試驗(yàn)準(zhǔn)備鄭首先按圖伍3.職7飯的試驗(yàn)裝置安它裝纖維布、荷銅載傳感器。纖暖維布在端部涂鑼膠，張鋪拉夾網(wǎng)具底座、滾軸破裝置和圓鋼應(yīng)貨涂默潤(rùn)滑覆油，啟以保證兔纖維布那可以自由的不滑動(dòng)。纖維布飲在構(gòu)件亞端部娛用拉錨桿和螺帽與豆鋼板襪錨固桃；槍在安裝纖維布撥時(shí)，應(yīng)拆保證團(tuán)充分拉緊纖維尺布。在端部安緊裝荷載傳感器巨，用以測(cè)定纖嫌維布的張拉力雕。準(zhǔn)備就緒后續(xù)，停狀留景2毅4掙小時(shí)使端部的歇環(huán)氧樹(shù)脂膠充畫(huà)分固化。乓炭基張拉纖維布與虧試驗(yàn)觀測(cè)投按圖汁3.編8管所示的試驗(yàn)裝尼置，把張汪拉夾暑具蝕的齡扣件放在底座輝的位置上，通垮過(guò)收緊螺帽對(duì)陵纖維布施加應(yīng)舞力。在張業(yè)拉夾雕拉前在張納拉夾杠具扣件與纖維借布接觸的位置革上涂黃油或環(huán)返氧樹(shù)脂用以減財(cái)少墊夾具相互擠壓挎造成的潔應(yīng)力集中。本土次試驗(yàn)針對(duì)不喜同類(lèi)型的纖維繳布研制出如圖沾3.擱9視所示的張拉夾曬具。在張拉過(guò)拒程中觀察荷載拘傳感器的讀數(shù)蜜、纖維布的應(yīng)瘦變及構(gòu)件混凝鑰土和鋼筋的應(yīng)前變。張拉結(jié)束氏后，主要觀察鑼荷載傳感器及川相關(guān)的應(yīng)變數(shù)桌值隨時(shí)間的變域化關(guān)系。加宴纖維布應(yīng)力松怠弛試驗(yàn)結(jié)果與概分析膨本次試?guó)濖?yàn)瞞CFR筒P澤做了三迎組騎試驗(yàn)，玻璃纖煮