FRP混合粘貼技術(shù)加固混凝土梁的試驗(yàn)研究.pdf

1、近年來(lái)，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(fiber-reinforced polymer簡(jiǎn)稱FRP)廣泛應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件的加固和修復(fù)中，這是因?yàn)镕RP材料本身所具有的優(yōu)點(diǎn)比如高強(qiáng)、輕質(zhì)、耐腐蝕以及價(jià)格適中。FRP在結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域中的應(yīng)用通常是用結(jié)構(gòu)膠將FRP外貼于受加固物表面，比如梁抗彎加固中傳統(tǒng)的一種粘貼方法外貼法(External bonded FRP)是將FRP貼于梁底以提高梁的抗彎承載力。但是，此種單純的外貼法中FRP材料與混凝土梁的粘

2、結(jié)強(qiáng)度很低，通常會(huì)造成FRP材料與混凝土結(jié)構(gòu)界面的過(guò)早剝離破壞而使得加固效果不佳。為了解決這個(gè)問(wèn)題，許多附加錨固方法或者新的加固方法比如U型箍端部錨固法(Plate end bonded FRP)、機(jī)械錨固法(Mechanical Fastener bonded FRP)或者表面嵌固法(Near Surfacemounted)被提出，這些方法對(duì)粘結(jié)強(qiáng)度的提高有一定的作用，但是并不能完全阻止早期界面剝離，特別是中部裂縫導(dǎo)致的FRP剝離破壞

3、。因此，還需要新的改良方法去提高FRP和混凝土界面的粘結(jié)強(qiáng)度。 一種新的粘貼技術(shù)(Hybrid Bonding FRP，簡(jiǎn)稱HB-FRP)結(jié)合外貼法和機(jī)械錨固法去年于香港城市大學(xué)建筑系成功研制，這種技術(shù)使用一種特別而又簡(jiǎn)單的鋼扣件按一定間距安裝于梁底來(lái)阻止FRP與梁底的分離。前期HB-FRP加固板試驗(yàn)研究顯示加固板界面粘結(jié)強(qiáng)度比傳統(tǒng)的外貼FRP板高7.5倍。表明此方法既簡(jiǎn)單又高效。不過(guò)對(duì)于HB-FRP體系的作用機(jī)理還需要更為全面

4、的理解來(lái)建立設(shè)計(jì)模型和指導(dǎo)公式，另外還需尋找一種易安裝、強(qiáng)度更可靠的混凝土螺釘來(lái)代替前期試驗(yàn)中的水泥釘?；诖?，本文設(shè)計(jì)澆筑了9根足尺混凝土梁分2組對(duì)改良后的HB-FRP體系進(jìn)行抗彎試驗(yàn)研究，試驗(yàn)結(jié)果顯示HB-FRP加固梁同外貼FRP加固梁相比能夠很好的阻止FRP界面過(guò)早剝離破壞。前者FRP與混凝土界面的粘結(jié)強(qiáng)度相對(duì)于后者高出了5.4倍，粘結(jié)強(qiáng)度、承載力和延性均有顯著提高。在試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上研究了HB-FRP體系的加固作用機(jī)理、破壞