高溫下碳纖維抗剪加固混凝土梁受力性能的試驗研究.pdf

1、近年來，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（FRP）在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。尤其是碳纖維材料（CFRP）具有諸多優(yōu)點(diǎn)，在對混凝土梁進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)的實際應(yīng)用中取得了明顯的效果。但是由于粘貼碳纖維片材所用的環(huán)氧樹脂類有機(jī)膠的不耐火性，使得碳纖維加固方法在應(yīng)用中受到很大的限制。針對這一問題，本文采用一種無機(jī)粘結(jié)劑（MOC）粘貼CFRP對混凝土梁進(jìn)行加固，以期改善碳纖維加固混凝土結(jié)構(gòu)的耐火性能。 本文首先通過一組外貼碳纖維布抗剪加固混凝土簡支梁在常溫

2、下的試驗研究，觀測了梁破壞的全過程和破壞形態(tài)，對比分析了構(gòu)件的破壞模式和斜截面纖維應(yīng)變的分布特征。試驗結(jié)果表明，無論采用無機(jī)膠還是有機(jī)膠粘貼碳纖維布，均可明顯提高構(gòu)件斜截面的承載能力。此外，本文還對碳纖維布抗剪加固混凝土梁的破壞機(jī)理和受力模型進(jìn)行了分析，并對常溫下各構(gòu)件的承載力進(jìn)行了推導(dǎo)計算，然后與試驗結(jié)果進(jìn)行對比。 然后，文章利用有限元分析軟件ANSYS對構(gòu)件的溫度場進(jìn)行模擬分析，總結(jié)了構(gòu)件內(nèi)部溫度場分布的一般規(guī)律，對比了不同

3、加固方式構(gòu)件內(nèi)部的溫度，為高溫下構(gòu)件承載力的計算提供了一定依據(jù)。 此外，本文按照ISO-834標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線對另外一組構(gòu)件進(jìn)行火災(zāi)條件下的試驗研究，采集了升溫過程中構(gòu)件內(nèi)部預(yù)先埋設(shè)的測點(diǎn)的溫度以及梁的變形，觀測了構(gòu)件的破壞形態(tài)。從試驗結(jié)果可以看出，MOC粘貼碳纖維布加固的構(gòu)件的耐火極限最長，未加固構(gòu)件次之，有機(jī)膠粘貼碳纖維布加固的構(gòu)件耐火極限最短。對比各構(gòu)件內(nèi)部預(yù)先埋設(shè)的測點(diǎn)的溫度，并結(jié)合有限元分析結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，MOC在火災(zāi)中可以