预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁的抗弯性能试(4)

预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁的抗弯性能试验研究

屈服荷载可能高于那些配布率较高但预应力水平较低的梁的屈服荷载。可见提高碳纤维布的预应力水平,可以提高梁的开裂荷载与屈服荷载,节省碳纤维布。

表5　试件开裂荷载、屈服荷载的比较

Table5　Comparisonofcrackingloadsandyieldingloadsofbeams10-6)Pcr/kN比值试件编号Acf/mm2εpi/(×L1

L2L3L4L5L6L7L86.666.666.6611.6911.6911.6920.0420.042038410060372034400061002050415010.511.713.011.413.615.813.016.7100%111%124%109%130%150%124%159%Py/kN

2.5　试件的曲率延性分析

比值

100%

104%108%106%113%119%115%127%41.343.044.443.846.649.047.652.6在表8中,随着配布率或预应力水平的提高,试验梁的曲率延性系数均减小,但预应力水平对梁的曲率延性的影响较大。L1、L4、L7的碳纤维布有效预拉应变在2×10-3左右,即预应力水平为16%时,梁的曲率延性系数分别为3.9、3.4、3.0,延性较好。当碳纤维布的预拉应变提高到6×10-3左右,即预应力水平为46%时,L3、L6、L9的曲率延性系数分别降低到2.7、2.6、2.5。可见在较高的预应力水平下,配布率对梁的延性的影响可以忽略,配布率无论高低,梁的延性始终较差;若预应力水平进一步提高,梁的曲率延性系数将会大幅度降低。为了保证梁破坏时具有一定的延性,内,表　8curvatureductilityfactorsofbeams

10-6)Acf/mm2εi/(6.666.666.6611.6911.6911.6920.0420.0420.04

203841006037203440006100205041506090

2.3　预应力水平及配布率对极限荷载的影响

在试验中,配布率越大,梁的极限荷载越大。在配布率较低时,载没有明显影响;的提高,,7中,与L7的极限荷载有一

L1L2L3L4L5L6L7L8L9

3.93.32.73.43.22.63.02.62.5

100%85%69%87%82%72%77%67%64%

定程度的提高,预应力较高时,碳纤维布更平整紧密地粘贴在混凝土表面,且碳纤维布与相应胶层在张拉过程中发生了较充分的应力重分布,从而可以充分发挥碳纤维布的强度。

表6　试件极限荷载的比较

Table6　Comparisonofultimateloadsofbeams

3　结论

100%

103%101%110%114%116%124%130%136%

试件编号

L1L2L3L4L5L6L7L8L9

-6A/mm2ε6.66

6.666.6611.6911.6911.6920.0420.0420.04

203841006037203440006100205041506090

(1)通过9根预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁

49.150.749.654.256.256.960.963.967.0

的抗弯性能试验,研究了碳纤维布的预应力水平和配布率对加固梁的受力性能的影响。试验中,所有梁的外表面虽未粘贴U形箍,但均为碳纤维布的拉断破坏,且在拉断前未发生剥离破坏,说明施加预应力可以防止碳纤维布的剥离破坏,充分发挥碳纤维布的强度。

　　(2)随着碳纤维布的预应力水平或配布率的提高,梁的开裂荷载、屈服荷载也随之提高;但屈服荷载的提高幅度明显小于开裂荷载的提高幅度。另外,配布率较低、预应力水平较高的梁的开裂荷载与屈服荷载有可能高于配布率较高而预应力水平较低的梁的开裂荷载与屈服荷载。

(3)梁的极限荷载随着配布率的提高而提高。在配布率较低时,预应力水平的提高对极限荷载没有影响;在配布率较高时,随着预应力水平的提高,梁的极限荷载会有一定程度的提高,但幅度较小。

(4)随着预应力水平和配布率的提高,梁的曲率延性系数随之减小,相对而言,预应力水平对梁的延

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2.4　试件的挠度

表7为试验梁40kN时对应的挠度。提高配布率和预应力水平,均可提高梁的刚度,减小挠度。

表7　试件挠度的比较

Table7　Comparisonofdeflectionsofbeams

试件编号

L1

L2L3L4L5L6L7L8-6A/mm2ε6.66

6.666.6611.6911.6911.6920.0420.0420384100603720344000610020504150100%99%94%98%88%83%88%77%7.397.336.957.276.526.126.485.70