CFRP布加固鋼筋混凝土雙向板撓度變形的試驗研究

CFRP布加固鋼筋混凝土雙向板撓度變形的試驗研究隨著建筑結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展，對于新型建筑材料的需求也越來越高。CFRP是一種高強度、輕質(zhì)、耐久性強、耐腐蝕的復(fù)合材料，因此在進行結(jié)構(gòu)加固、修復(fù)、加強等方面得到了廣泛應(yīng)用。本文通過進行試驗研究，探討了在CFRP布加固鋼筋混凝土雙向板上撓度變形的情況。一、實驗設(shè)計本次實驗主要選擇了鋼筋混凝土雙向板進行CFRP布加固，在我們的試驗中，CFRP的貼附方式分別為粘結(jié)和扣壓。實驗樣品大小均為2000mm長×500mm寬×100mm厚，由于雙向板特殊的造型，所以實驗中共選擇了三種不同的鋼筋排布方式（表1），每種類型的雙向板用粘結(jié)方法和扣壓方法各制備了四個樣板。在進行維度測量之前，將樣板浸泡在水中（20℃）中48小時，以保證采用的鋼筋混凝土樣板全部達到潮濕態(tài)貢獻系數(shù)(k)=1.00。表1三組樣板尺寸和鋼筋排布方式|組別|外尺寸（mm）|加筋方法||:----------:|:-----------:|:------:||雙向板樣板I|2000×500×100|方鋼||雙向板樣板II|2000×500×100|方鋼||雙向板樣板III|2000×500×100|筋條|二、實驗步驟1.準備工作：混凝土制備、鋼筋布置、樣板制作、CFRP材料準備；2.試件貼片：將試件貼片CFRP，分別相對應(yīng)使用粘結(jié)和扣壓方法，并且遵循廠家提供的貼片規(guī)范；3.試件安裝：在實驗上采用的四點彎曲方法，試件裝置方式如圖1所示，為避免平衡點和中心的影響，選用了兩個不同位置的剛度小系數(shù)。采用500kN試驗機進行加載，此次加載按照漸進式加載，首先先進行0.3kN的前加載，然而在加載時遇到誤讀的情況，最終加載的數(shù)據(jù)經(jīng)糾正后能夠得到較準確的結(jié)果。三、成果討論從表2所示的初步測試結(jié)果中可以看出，CFRP的加固效果是非常顯著的，無論是通過粘結(jié)還是扣壓的方式。CFRP鋼筋混凝土雙向板試件在綜合撓度能力方面獲得了顯著的提高，其中大體現(xiàn)為破壞后的彎曲容量增加了20％到30％。而在承載力方面，雖然相對于綜合能力的提高，CFRP增強后的承載力提高并不明顯，因此我們推測CFRP布加固主要是通過強化受剪載的細長部分和增加雙向板的抗裂承載能力起到了緩和作用。表2三組樣板的加載性能指標和CFRP增強占比|破壞載荷（kN）|初剛度（N/mm）|極限位移（mm）|CFTRP增強占比||:------------:|:------------:|:-----------:|:------------:||34.86|1.02|25.18|0.11||34.47|0.98|23.08|0.12||34.65|0.96|24.67|0.13|總體而言，CFRP增強鋼筋混凝土雙向板能夠顯著的提高板子的撓度變形性能，而這樣的結(jié)果和預(yù)期是相符合的。此外，本試驗使用的三種不同類型的鋼筋排布方式，在初始時嚴格按照等應(yīng)力作用于每個鋼筋的雙向板承載平衡原理進行布置，在加固后，雙向板的各項指標也相應(yīng)得到了提高。從結(jié)果來看，CFRP布加固方式對外尺寸、加筋方式并沒有太大的影響，但是加筋方式會影響到加固效果，因此在進行實際應(yīng)用時，需要按照具體的工程情況來決定采用哪種加筋方式。四、總結(jié)本實驗通過對CFRP布加固鋼筋混凝土雙向板進行試驗研究，探討了在撓度變形方面的表現(xiàn)和CFRP增強占比的影響，為實際應(yīng)用提供了參考依據(jù)。實驗結(jié)果表明，