FRP-高強混凝土梁強度與延性的理論與試驗研究.pdf

1、近些年來，纖維復合材料(Fiber Reinforced Ploymer，簡稱FRP)由于強度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕、施工便捷等優(yōu)點在混凝土結構加固與修復中得到了廣泛的應用。然而，目前國內(nèi)外在FRP加固技術領域的研究主要以加固普通鋼筋混凝土構件為主，所用混凝土強度一般都在C30～C40之間，極少涉及到強度在C50以上的混凝土。隨著改革開放的深入，隨著科技進步和建筑市場的繁榮，隨著高層建筑的日益增多，高強混凝土的應用必然越來越廣泛，由此萌生的

2、高強混凝土結構的加固維修問題必須給與足夠的重視。而采用FRP加固技術也必然是解決高強混凝土結構加固維修問題的有效途徑。因此，為迎合未來建筑技術的需要，本文對FRP加固高強混凝土梁的強度與延性展開了系統(tǒng)地試驗研究和理論分析，并建立了FRP加固高強混凝土梁的強度與延性的設計方法，主要內(nèi)容包括： (1)對FRP-高強混凝土界面粘結性能展開試驗研究和理論分析。采用四種纖維復合材料，對123個FRP-高強混凝土試件進行了單面剪切試驗，通過

3、在FRP條帶上布置小間距的應變片測量得到了FRP-高強混凝土界面上離散點的應變；采用保形插值的方法對FRP粘結面上非測量區(qū)域的應變進行插值，得到了光滑連續(xù)的應變分布曲線，從而建立了FRP-高強混凝土界面粘結滑移的三種本構關系模型，并基于斷裂力學的方法，在試驗研究的基礎上建立了FRP-高強混凝土界面剝離承載力的計算公式。 (2)對FRP加固高強混凝土梁抗剪性能展開試驗研究和理論分析。進行了23根FRP抗剪加固高強混凝土梁的試驗研究

4、。同時對鋼筋混凝土斜裂縫傾角進行了理論分析和試驗研究，建立了計算斜裂縫傾角的一個簡單可靠、適用性較強的表達式，并在此基礎上，提出了與試驗結果極為吻合的CFRP加固高強混凝土梁抗剪承載力的計算方法和相應的設計方法。 (3)對FRP加固高強混凝土梁抗彎性能展開試驗研究和理論分析。進行8根FRP抗彎加固高強混凝土梁的試驗研究，分別建立了彎曲破壞和中部剝離破壞下的FRP受彎加固高強混凝土梁的承載力計算模型；基于混凝土的破壞準則和界面斷裂

5、能釋放率的破壞準則，本文分析了端部剝離的機理，建立了端部剝離破壞下的FRP受彎加固高強混凝土梁的兩種強度模型。 (4)對FRP增強高強混凝土梁延性展開試驗研究。提出了利用FRP約束塑性鉸區(qū)混凝土來提高高強混凝土梁延性的方法。進行4根FRP延性加固高強混凝土梁的試驗研究，采用四面纏繞FRP的方法對塑性鉸區(qū)混凝土施加約束，并進行結構試驗。試驗研究結果表明利用FRP約束塑性鉸區(qū)混凝土可以顯著地提高高強混凝土梁的延性。最后通過對延性增強