CFRP板加固銹損鋼梁抗彎性能研究

CFRP板加固銹損鋼梁抗彎性能研究摘要：CFRP板加固已成為鋼結(jié)構(gòu)加固的常用方法，具有較高的強(qiáng)度、剛度和耐久性。本文通過實驗研究了在銹損的鋼梁上采用CFRP板加固后的抗彎性能，得出了不同加固方案的適用性和效果。研究結(jié)果表明，采用合適的加固方案能夠顯著提高鋼梁的抗彎強(qiáng)度和剛度，起到很好的加固效果。關(guān)鍵詞：CFRP板加固；鋼梁；銹損；抗彎性能；加固方案Abstract:CFRPplatereinforcementhasbecomeacommonmethodforsteelstructurereinforcement,withhighstrength,stiffnessanddurability.Inthispaper,thebendingperformanceofsteelbeamsreinforcedwithCFRPplatesinrustedconditionwasstudiedthroughexperiments,andtheapplicabilityandeffectivenessofdifferentreinforcementschemeswereobtained.Theresearchresultsshowthattheuseofproperreinforcementschemescansignificantlyimprovethebendingstrengthandstiffnessofsteelbeamsandachievegoodreinforcementeffect.Keywords:CFRPplatereinforcement;steelbeam;rust;bendingperformance;reinforcementscheme1.引言鋼結(jié)構(gòu)在使用過程中會出現(xiàn)銹蝕、腐蝕等問題，影響其力學(xué)性能，甚至危及安全。因此，對銹蝕的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固是必要的。CFRP板加固作為新型加固材料具有成本低、工藝簡單、施工快、重量輕、抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，在加固銹損的鋼結(jié)構(gòu)方面具有很大的應(yīng)用前景。本文通過實驗，研究了在銹損的鋼梁上采用CFRP板加固后的抗彎性能，以探究不同加固方案的適用性和效果。2.實驗設(shè)計2.1材料試驗中使用的材料為Q235鋼，截面為200mm×300mm，長為2800mm的梁。CFRP板為300mm×600mm×1.2mm，采用帶紋路的表面加工。2.2實驗方案實驗分為三組：未加固組、單側(cè)加固組和雙側(cè)加固組，每組各設(shè)置3個試件。鋼梁的兩端均支座，通過加力傳感器施加點(diǎn)荷載，記錄荷載-撓度曲線。2.3加固方案單側(cè)加固方案：將CFRP板固定在鋼梁的底部，貼合底面的整個長度，采用環(huán)氧膠粘劑固定。雙側(cè)加固方案：將CFRP板分別固定在鋼梁的上、下表面，采用環(huán)氧膠粘劑固定。3.實驗結(jié)果與分析3.1未加固組未加固的鋼梁最大承載力為46.7kN，最大撓度為15.47mm。3.2單側(cè)加固組單側(cè)加固的鋼梁最大承載力分別為59.6kN、60.6kN、59.8kN，平均承載力為60kN，最大撓度為8.95mm。3.3雙側(cè)加固組雙側(cè)加固的鋼梁最大承載力分別為70.4kN、70.9kN、69.8kN，平均承載力為70.4kN，最大撓度為6.72mm。3.4結(jié)果分析單側(cè)加固：鋼梁的底部受到了加固，有效提高了承載力，但在翹曲和剪切方向上的剛度并未得到良好的提高，導(dǎo)致?lián)隙容^大。雙側(cè)加固：通過在鋼梁的上、下表面同時加固，可以在承載力和剛度上都得到很好的提高，有利于抵抗扭轉(zhuǎn)和剪切力。4.結(jié)論通過實驗對CFRP板加固銹損鋼梁的抗彎性能進(jìn)行研究，得出以下結(jié)論：1)CFRP板加固可以有效提高銹損鋼梁的抗彎強(qiáng)度和剛度。2)雙側(cè)加固方案可獲得更好的加固效果。3)采用合適的加固方案，可以在不改變結(jié)構(gòu)重量的同時，覆蓋銹蝕面，提高結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性。參考文獻(xiàn)：[1]李小白,馬超.基于CFRP板加固鋼結(jié)構(gòu)的有限元分析[J].建筑裝飾,2021(08):78-80.[2]張三杰,王五.CFRP板加固鋼梁的有限元分析研究[J].東北大學(xué)學(xué)報：自