● 摘要
碳纤维材料补强加固混凝土结构技术作为一种新兴的、技术含量高的建筑物补强加固方法,具有耐腐蚀、施工简便快捷、几乎不改变构件原尺寸等特点,有很高的研究、推广价值和巨大的社会经济效益。 目前,对碳纤维布加固钢筋混凝土梁的研究主要集中在受弯构件承受正弯矩的加固,对负弯矩区加固研究的较少,而且主要针对一次受力,即直接对完好无损的钢筋混凝土梁进行加固,再进行加载实验直至破坏。而实际工程中,钢筋混凝土梁都是出现明显裂缝或局部破损才需要加固。也就是说,实际的结构加固分析均属于二次受力问题。因此,在前人研究的基础上,本文通过4个钢筋混凝土梁柱节点用碳纤维布加固负弯矩区的试验,研究了加固前不同损伤程度对节点负弯矩区加固后抗弯性能的影响,分析的内容包括:抗弯承载力,挠度,混凝土、钢筋及碳纤维布的应变,裂缝扩展,破坏特征几个方面。主要研究成果如下: 1、试验中证明,使用碳纤维布粘贴在柱旁两边板面上加固钢筋混凝土梁的负弯矩区,是可以有效地提高试件的抗弯承载力的,加固试件较未加固试件的承载力有了普遍的提高;而且增强梁的抗弯刚度,有效抑制裂缝的开展。 2、二次受力对于梁的加固效果影响较大,加固前梁损伤程度越大,加固后梁的极限承载力提高的相对越小;加固梁的刚度大于未加固梁的刚度,直接加固梁刚度最大,受损后加固梁其次,未加固梁最小。 3、运用大型有限元软件MSC.Marc建立了非线性有限元模型,并将有限元分析的结果与试验结果进行对比分析,对比的内容包括梁的屈服与极限荷载、挠度等方面。通过对比研究发现,所建立的有限元模型能较好地模拟碳纤维布加固钢筋混凝土梁柱节点负弯矩区的受力和变形性能。
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