梁表層嵌貼碳纖維板抗剪承載力分析

第31卷第1期 2011年2月 桂林理工大學學報 journalofguilinuniversityoftechnology vol31no1 feb2011 文章編號:1674-9057(2011)01-0073-04 預應(yīng)力碳纖維板加固混凝土梁 抗彎承載力設(shè)計計算方法 張俊 1 ,趙澤俊 2 ,鄧朗妮 1 ,康侃 1 ,賈松林 1 (1廣西工學院土木建筑工程系,廣西柳州545006;2廣西建工集團第五建筑工程有限責任公司,廣西柳州545001) 摘要:在確定預應(yīng)力碳纖維板加固混凝土梁極限狀態(tài)的基礎(chǔ)上,分別給出預應(yīng)力碳纖維板在梁底面 粘貼和梁兩側(cè)粘貼進行加固時的設(shè)計計算方法。算例表明:該方法同非預應(yīng)力加固方法相比可有效提 高其抗彎強度及剛度,同時可減少碳纖維用量、節(jié)省工程總造

通過平截面假定和對利用預應(yīng)力碳纖維板加固可能產(chǎn)生的預應(yīng)力損失進行分析,并從預應(yīng)力碳纖維板加固混凝土t形梁后產(chǎn)生的破壞模式的角度去分析加固后混凝土t形梁的正截面抗彎承載力的計算方法,從而提出預應(yīng)力碳纖維板加固混凝土t形梁正截面抗彎承載力的計算公式,并將理論計算值與試驗值進行比較分析,發(fā)現(xiàn)兩者之間有良好的吻合性.

在確定預應(yīng)力碳纖維板加固混凝土梁極限狀態(tài)的基礎(chǔ)上,分別給出預應(yīng)力碳纖維板在梁底面粘貼和梁兩側(cè)粘貼進行加固時的設(shè)計計算方法。算例表明:該方法同非預應(yīng)力加固方法相比可有效提高其抗彎強度及剛度,同時可減少碳纖維用量、節(jié)省工程總造價。

為了解決鋼筋混凝土梁抗彎承載力降低的問題，提出了一種將鋼板錨固于鋼筋混凝土梁底部，碳纖維布施加預應(yīng)力后粘貼于鋼板上，實現(xiàn)對梁進行的組合加固的新方法；推導出了組合加固梁在適筋破壞范圍內(nèi)的正截面承載力計算公式。并將計算結(jié)果與相關(guān)文獻的試驗數(shù)據(jù)進行了對比，發(fā)現(xiàn)：1）理論計算值與相關(guān)文獻試驗值較為接近，試驗中梁的破壞模式與和理論預測的破壞模式基本吻合；2）相對于單一粘貼碳纖維布加固梁，組合加固梁的極限彎矩提高了37.4%~57.1%，屈服彎矩提高了60.4%~95.7%；3）相對于單一粘貼鋼板加固梁，組合加固梁的極限彎矩提高了25.4%~39.7%。因此，鋼板與預應(yīng)力碳纖維布組合加固技術(shù)可有效提高梁的抗彎性能。

為了解決鋼筋混凝土梁抗彎承載力降低的問題,提出了一種將鋼板錨固于鋼筋混凝土梁底部,碳纖維布施加預應(yīng)力后粘貼于鋼板上,實現(xiàn)對梁進行的組合加固的新方法;推導出了組合加固梁在適筋破壞范圍內(nèi)的正截面承載力計算公式。并將計算結(jié)果與相關(guān)文獻的試驗數(shù)據(jù)進行了對比,發(fā)現(xiàn):1)理論計算值與相關(guān)文獻試驗值較為接近,試驗中梁的破壞模式與和理論預測的破壞模式基本吻合;2)相對于單一粘貼碳纖維布加固梁,組合加固梁的極限彎矩提高了37.4%~57.1%,屈服彎矩提高了60.4%~95.7%;3)相對于單一粘貼鋼板加固梁,組合加固梁的極限彎矩提高了25.4%~39.7%。因此,鋼板與預應(yīng)力碳纖維布組合加固技術(shù)可有效提高梁的抗彎性能。

傳統(tǒng)的碳纖維加固技術(shù)對于鋼梁承載能力的提高效果不明顯,通過先張法在碳纖維布中施加預應(yīng)力可顯著提高鋼梁的承載能力,給出了采用預應(yīng)力碳纖維技術(shù)鋼梁的極限承載力的計算公式,并結(jié)合有限元算例對此技術(shù)的效果進行了驗證,結(jié)果表明采用預應(yīng)力碳纖維加固法可顯著提高鋼梁的極限承載能力。

介紹了碳纖維板材加固某工業(yè)建筑中混凝土梁的設(shè)計原理和算法、施工要點、后期檢測等全過程的情況,提出了比較適合碳纖維板材的設(shè)計和施工方法。工程的使用為大量推廣該加固技術(shù)提供了實踐經(jīng)驗。

建立波紋腹板h型鋼梁的受力模型,按照板的穩(wěn)定理論分別給出了波紋腹板局部屈曲和整體屈曲的抗剪承載力理論公式,并設(shè)計4根構(gòu)件進行了試驗及有限元數(shù)值模擬分析,研究了不同的波紋尺寸、腹板厚度等因素對構(gòu)件承載力的影響.試驗結(jié)果表明:若波紋尺寸設(shè)計得當,腹板剪切強度可以達到甚至超過鋼材的剪切屈服強度,而有限元方法能夠有效預測構(gòu)件承載力和破壞模式.最后結(jié)合理論分析和試驗研究提出了波紋腹板h型鋼的設(shè)計建議.

預應(yīng)力碳纖維板粘貼施工方案 gb50319-2000 a2 施工方案報審表 工程名稱：s7201東營港疏港高速油田生產(chǎn)跨線橋維修加固工程編號： 致：（監(jiān)理單位） 我方已根據(jù)施工合同的有關(guān)規(guī)定完成了s7201東營港疏港高速油田生產(chǎn)跨線橋 維修加固工程預應(yīng)力碳纖維板粘貼施工方案的編制，并經(jīng)我單位上級技術(shù)負責人審 查批準，請予以審查。 附：施工組織設(shè)計（方案） 承包單位（章） 項目經(jīng)理 日期 專業(yè)監(jiān)理工程師復查意見： 專業(yè)監(jiān)理工程師 日期 總監(jiān)理工程師復查意見： 監(jiān)理機構(gòu) 總監(jiān)理工程師 日期 施工組織設(shè)計（施工方案）審核表 工程s7201東營港疏港高速油田生日 現(xiàn)報上下表中的技術(shù)管理文件，請予核查。 類別編制人審核人冊數(shù)頁數(shù) 施工組織 施工方案 申報簡述： 我單位施工的s7201東營港疏港高速油田生產(chǎn)跨 線橋維修加固工程，根據(jù)施工合同的有關(guān)規(guī)定現(xiàn)已

1 2020年4月19日 預應(yīng)力碳纖維板粘 貼施工方案 文檔僅供參考，不當之處，請聯(lián)系改正。 2 2020年4月19日 gb50319- a2 施工方案報審表 工程名稱：s7201東營港疏港高速油田生產(chǎn)跨線橋維修加固工程 編號： 致：（監(jiān)理單位） 我方已根據(jù)施工合同的有關(guān)規(guī)定完成了s7201東營港疏港高速油田生產(chǎn)跨線橋維 修加固工程預應(yīng)力碳纖維板粘貼施工方案的編制，并經(jīng)我單位上級技術(shù)負責人審查批 準，請予以審查。 附：施工組織設(shè)計（方案） 承包單位（章） 項目經(jīng)理 日期 文檔僅供參考，不當之處，請聯(lián)系改正。 3 2020年4月19日 專業(yè)監(jiān)理工程師復查意見： 專業(yè)監(jiān)理工程師 日期 總監(jiān)理工程師復查意見： 監(jiān)理機構(gòu) 總監(jiān)理工程師 日期 施工組織設(shè)計（施工方案）審核表 工程名稱s7201東營港疏港高速

gb50319-2000 a2 施工方案報審表 工程名稱：s7201東營港疏港高速油田生產(chǎn)跨線橋維修加固工程編號： 致：（監(jiān)理單位） 我方已根據(jù)施工合同的有關(guān)規(guī)定完成了s7201東營港疏港高速油田生產(chǎn)跨線橋維 修加固工程預應(yīng)力碳纖維板粘貼施工方案的編制，并經(jīng)我單位上級技術(shù)負責人審查 批準，請予以審查。 附：施工組織設(shè)計（方案） 承包單位（章） 項目經(jīng)理 日期 專業(yè)監(jiān)理工程師復查意見： 專業(yè)監(jiān)理工程師 日期 總監(jiān)理工程師復查意見： 監(jiān)理機構(gòu) 總監(jiān)理工程師 日期 施工組織設(shè)計（施工方案）審核表 工程名稱s7201東營港疏港高速油田生產(chǎn)跨線橋維修加固工程日期 現(xiàn)報上下表中的技術(shù)管理文件，請予核查。 類別編制人審核人冊數(shù)頁數(shù) 施工組織設(shè)計 施工方案 申報簡述： 我單位施工的s7201東營港疏港高速油田生產(chǎn)跨線橋維修加固工程，根據(jù)施工合同的有關(guān)規(guī)定現(xiàn) 已完成了預

預應(yīng)力碳纖維板粘貼施工方案 gb50319-2000 a2 施工方案報審表 工程名稱：s7201東營港疏港高速油田生產(chǎn)跨線橋維修加固工程編號： 致：（監(jiān)理單位） 我方已根據(jù)施工合同的有關(guān)規(guī)定完成了s7201東營港疏港高速油田生產(chǎn)跨線橋 維修加固工程預應(yīng)力碳纖維板粘貼施工方案的編制，并經(jīng)我單位上級技術(shù)負責人審 查批準，請予以審查。 附：施工組織設(shè)計（方案） 承包單位（章） 項目經(jīng)理 日期 專業(yè)監(jiān)理工程師復查意見： 專業(yè)監(jiān)理工程師 日期 總監(jiān)理工程師復查意見： 監(jiān)理機構(gòu) 總監(jiān)理工程師 日期 施工組織設(shè)計（施工方案）審核表 工程s7201東營港疏港高速油田生日 現(xiàn)報上下表中的技術(shù)管理文件，請予核查。 類別編制人審核人冊數(shù)頁數(shù) 施工組織 施工方案 申報簡述： 我單位施工的s7201東營港疏港高速油田生產(chǎn)跨 線橋維修加固工程，根據(jù)施工合同的有關(guān)規(guī)定現(xiàn)已

碳纖維布加固預應(yīng)力空心板是一種新型加固方法.為研究不同碳纖維黏貼量與黏貼方式對加固效果的影響,按工程實際尺寸設(shè)計制作了7塊預應(yīng)力混凝土空心板試件,進行了黏貼碳纖維布加固后,在近似均布荷載作用下抗彎承載力試驗研究.結(jié)合現(xiàn)行碳纖維片材加固設(shè)計規(guī)程的不足,提出便于應(yīng)用的抗彎承載力加固設(shè)計計算公式.結(jié)果表明:用碳纖維布加固預應(yīng)力混凝土空心板,可以有效提高試件抗彎承載力;提出的計算公式計算值偏于安全,便于黏貼碳纖維布加固設(shè)計應(yīng)用.

通過9根表層嵌入碳纖維增強塑料板條抗剪加固的鋼筋混凝土梁和4根對比梁的靜載試驗,分析了構(gòu)件的破壞形態(tài)、斜截面纖維應(yīng)變分布特征及加固后極限承載力的影響因素。研究結(jié)果表明:嵌入式加固與外貼加固相比,可以明顯地提高鋼筋混凝土梁的抗剪承載力,并改變構(gòu)件的變形性能。最后,在國內(nèi)外研究資料的基礎(chǔ)上,提出了加固后混凝土梁的受剪承載力計算公式,并對計算值與試驗值進行了比較,結(jié)果吻合較好。

采用約束混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,用數(shù)值方法計算了等效矩形應(yīng)力圖特征系數(shù)β,提出了基于有效約束區(qū)和非有效約束區(qū)的平均約束混凝土抗壓強度fcc,e表征約束矩形截面的混凝土強度,并對約束柱偏心距增大系數(shù)η和受壓區(qū)混凝土平均極限壓應(yīng)變進行研究,參考普通混凝土偏壓柱理論提出了碳纖維纏繞加固偏壓柱承載力公式。引入文獻中的計算方法,即認為約束偏壓柱的承載力是非約束的普通混凝土柱的承載力再乘以與偏心距、纖維加固率、混凝土強度有關(guān)的系數(shù),對其進行修正,使計算精度提高。已有試驗資料驗證了兩種計算方法的有效性。

碳纖維雙向加固RC板抗彎承載力計算模型研究 (2)

碳纖維雙向加固RC板抗彎承載力計算模型研究

進行了碳纖維布加固鋼梁的抗彎力學性能試驗,通過加固鋼梁與未加固鋼梁的力學性能對比分析,碳纖維布加固鋼梁能有效提高承載力。另外,對碳纖維布加固鋼梁在彈性階段的受彎承載力公式進行了推導,可供鋼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計計算參考。

預應(yīng)力碳纖維板加固橋梁技術(shù)在橋梁加固工程當中起到至關(guān)重要的作用，同時也具有其他技術(shù)無法比擬的優(yōu)勢，能夠極大限度地延長橋梁的使用壽命，保證橋梁的安全。研究主要探討預應(yīng)力碳纖維板在橋梁加固中的應(yīng)用。

混凝土強度設(shè)計值(n/mm2) 強度等級fcft c157.20.91 c209.61.1 c2511.91.27 c3014.31.43 c3516.71.57 c4019.11.71 c4521.11.8 c5023.11.89 c5525.31.96 c6027.52.04 c6529.72.09 c7031.82.14

預應(yīng)力碳纖維布加固梁斜截面承載力實驗與分析——為提高被加固混凝土梁的抗剪承栽力，提出在梁底粘貼預應(yīng)力碳纖維布和在梁端部兩側(cè)粘貼碳纖維布復合加固技術(shù)。設(shè)計了5根無腹筋混凝土梁，進行靜力加載試驗，試驗分析不同加固方式對混凝土粱的抗剪承栽力影響，同...

為提高被加固混凝土梁的抗剪承載力,提出在梁底粘貼預應(yīng)力碳纖維布和在梁端部兩側(cè)粘貼碳纖維布復合加固技術(shù)。設(shè)計了5根無腹筋混凝土梁,進行靜力加載試驗,試驗分析不同加固方式對混凝土梁的抗剪承載力影響,同時對復合加固混凝土梁的斜截面承載力進行理論分析和推導,建立了實用的理論計算公式,理論計算結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)符合較好。