嵌入式碳纖維板條增強(qiáng)混凝土梁受彎與受剪承載力研究.pdf

1、近年來，F(xiàn)RP材料的研究和應(yīng)用已經(jīng)成為國(guó)際土木工程界的熱點(diǎn)。除了外貼加固以外，開發(fā)FRP材料更新的應(yīng)用途徑成為國(guó)際上廣為關(guān)注的問題。嵌入式(Near-Surface Mounted，簡(jiǎn)稱NSM)板條(也稱“筋”)加固法便是其中有代表性的一種，它作為FRP加固的一種有效的補(bǔ)充形式，正越來越多的受到關(guān)注。國(guó)內(nèi)該加固方法的研究尚處于起步階段，還沒有實(shí)際工程應(yīng)用。國(guó)外，嵌入式方法已經(jīng)應(yīng)用于許多工程加固中，并取得了良好的效果，并且開展了相應(yīng)的嵌入

2、式增強(qiáng)構(gòu)件承載力的研究工作。目前大部分試驗(yàn)研究?jī)?nèi)容集中在材料粘結(jié)性能和梁抗彎承載力方面。嵌入式增強(qiáng)梁抗剪承載力研究較少。本文在此基礎(chǔ)上針對(duì)以往研究的成果和不足，重點(diǎn)研究以下內(nèi)容并取得了相應(yīng)的成果。 1)本次試驗(yàn)重點(diǎn)研究混凝土梁抗剪承載力試驗(yàn)。以往的抗剪試驗(yàn)側(cè)重相同嵌入形式下，各承載力影響因素的分析。本文則通過采用不同嵌入方式進(jìn)行對(duì)比，尋求最有效的嵌入形式，如條形嵌入，棱形嵌入和槽形嵌入。試驗(yàn)表明棱形嵌入承載力增強(qiáng)效果最好。

3、 2)對(duì)于抗彎承載力增強(qiáng)試驗(yàn)研究。不考慮錨固長(zhǎng)度以及其他參數(shù)對(duì)承載力的影響，而是保證嵌入板條錨固長(zhǎng)度的前提下嘗試采用不同位置的嵌入，如梁底嵌入，梁側(cè)嵌入。分析不同部位嵌入對(duì)承載力提高的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明梁側(cè)嵌入是一種有效的補(bǔ)充形式。 3)對(duì)試驗(yàn)梁的極限承載力，剛度，裂縫開展和分布以及箍筋、縱筋和FRP板條的應(yīng)變等情況進(jìn)行綜合研究分析。通過與控制梁的對(duì)比，分析嵌入式增強(qiáng)梁的在上述方面的自身特點(diǎn)，為后期的理論分析提供參考和依據(jù)。

4、 4)在試驗(yàn)結(jié)果分析的基礎(chǔ)上，對(duì)嵌入式FRP板條承載力進(jìn)行理論分析和承載力提高計(jì)算。在試驗(yàn)總結(jié)和理論分析基礎(chǔ)上提出抗剪和抗彎承載力增強(qiáng)計(jì)算方法，并取得了較好的擬合效果。 5)分析了斜裂縫的產(chǎn)生機(jī)理，對(duì)開裂荷載和裂縫寬度進(jìn)行理論分析和計(jì)算，并于試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較獲得良好的精度。 6)通過有限元數(shù)值模擬分析，研究不同增強(qiáng)方式對(duì)承載力，剛度和裂縫的影響。并通過與試驗(yàn)結(jié)果的比較，分析有限元方法的優(yōu)勢(shì)和不足；同時(shí)利用試驗(yàn)結(jié)果