碳纤维布加固开窗洞实心粘土砖墙的试验研究
碳纤维补强加固混凝土结构构件的技术措施
碳纤维补强加固混凝土结构构件的技术措施1.碳纤维布的选用：碳纤维布具有高强度、高模量、耐腐蚀等特点，可以提供有效的补强加固效果。
根据具体的施工要求和结构特点，可以选择不同宽度和厚度的碳纤维布进行补强。
2.碳纤维布的预处理：碳纤维布在施工前需要进行预处理，通常是通过浸泡在特定的树脂涂料中。
这可以提高碳纤维布与混凝土的结合力，增强补强效果。
3.表面准备：在开始施工之前，需要对混凝土结构构件的表面进行充分的清洁和准备工作。
这可以通过清除尘土、脱模剂等污染物，并进行必要的修补和处理。
4.粘结剂的选用：粘结剂是碳纤维布与混凝土之间的粘结层，常用的粘结剂包括环氧树脂、聚合物修复材料等。
选择合适的粘结剂可以提高补强加固系统的粘结性能。
5.粘结剂的施工：施工时需要将粘结剂均匀地涂布在混凝土表面，然后将碳纤维布粘贴在粘结剂上。
为了保证粘结效果，需要用刮板或刷子将碳纤维布与粘结剂紧密结合，并排除气泡和空隙。
6.加固层的设计：加固层是指碳纤维布的覆盖范围，其大小和形状应根据具体的结构要求和受力情况进行设计。
通常情况下，加固层应涵盖结构的受力部位并延伸至不受力的部分。
7.加固层的排布方式：碳纤维布的排布方式决定了补强加固效果的均匀性和一致性。
常见的排布方式有单向、双向、网格等。
具体选择时需根据受力情况，或增加弯曲承载能力、或增加剪切承载能力并提高抗裂能力。
8.碳纤维板块的使用：除了碳纤维布，碳纤维板块也可以用于加固混凝土结构构件。
碳纤维板块的切割和安装相对比较容易，其可以应用在大面积加固和阻碍墙等特殊位置。
9.加固工艺的检验和验收：完成补强加固工程后，需要进行工艺的检验和验收。
通过检测工艺的实施效果和施工质量，来确保加固效果符合要求。
总结起来，碳纤维补强加固混凝土结构构件的技术措施包括碳纤维布的选用和预处理、表面准备、粘结剂的选用和施工、加固层的设计和排布方式、碳纤维板块的使用以及加固工艺的检验和验收。
这些技术措施的合理应用可以提高混凝土结构的强度和耐久性，延长其使用寿命。
碳纤维布加固混凝土结构的原理与施工技术探讨
碳纤维布加固混凝土结构的原理与施工技术探讨摘要：粘贴碳纤维结构加固技术是指采用高功用粘结剂将碳纤维布粘贴在修建结构构件外表，使两者共同任务，提高结构构件的〔抗弯、抗剪〕承载才干，由此而到达对修建物停止加固、补强的目的。
1、碳纤维布结构加固技术简介粘贴碳纤维结构加固技术是指采用高功用粘结剂将碳纤维布粘贴在修建结构构件外表，使两者共同任务，提高结构构件的〔抗弯、抗剪〕承载才干，由此而到达对修建物停止加固、补强的目的。
碳纤维增强聚合物〔carbon fibre reinforced poly-mer简称cfrp，也称为碳纤维增强塑料〕是由环氧树脂粘高抗拉强度的碳纤维束而成的。
运用碳纤维布加固具有以下几个优点：a、强度高〔强度约为普通钢材的10倍〕，效果好；b、加固后能大大提高结构的耐腐蚀性及耐久性；c、自重轻〔约200g/m2〕，基本不添加结构自重及截面尺寸；柔性好，易于裁剪，适用范围广；d、施工简便〔不需大型施工机构及周转资料〕，易于操作，经济性好；e、施工工期短〔本工程实例仅用一周〕；因此，碳纤维结构加固技术在混凝土结构方面已发生较大的效应。
碳纤维加固技术适用于各种结构类型、各种结构部位的加固修补，如梁、板、柱、屋架、桥墩、桥梁、筒体、壳体等结构，要求基层混凝土的强度等级不低于c15即可；另外，砖砌体的某些力学功用也可以用碳纤维停止加固。
2、碳纤维布加固的原理用于修建结构加固的碳纤维资料具有优秀的力学功用，其抗拉强度普通为修建用钢材的十几倍；但是，碳纤维资料织成碳纤维布后，其中的各碳纤维丝很难完全共同任务，在接受较低的荷载时，一局部应力水平较高的碳纤维丝首先到达其抗拉强度并参与任务形状，以此类推，各碳纤维丝逐渐断裂，直至全体破坏。
而运用粘结剂后，各碳纤维丝能很好地共同任务，大大提高碳纤维布的抗拉强度，故碳纤维加固首先必需使碳纤维布中的碳纤维丝能共同任务，因此粘结剂对碳纤维布的加固起着关键的作用，它既要确保各碳纤维丝共同任务，同时又确保碳纤维布与结构共同任务，从而到达加固的目的。
碳纤维布加固钢筋混凝土构件的性能研究
碳纤维布加固钢筋混凝土构件的性能研究【摘要】本文通过对碳纤维布加固钢筋混凝土构件的性能进行研究，探讨了该加固方法的原理、性能分析、试验方法、应用案例以及发展趋势。
通过对该加固技术的优势和局限性进行总结，提出了未来的发展方向。
研究表明，碳纤维布加固可以显著提高钢筋混凝土构件的承载能力和延性，同时具有施工方便、耐久性好等优点。
仍然存在一些局限性，如加固效果受温度和湿度等环境因素影响。
未来可以进一步研究不同环境条件下的加固效果，优化加固方案，提高加固技术的适用性和可靠性，推动碳纤维布加固技术在工程实践中的广泛应用。
【关键词】碳纤维布、钢筋混凝土构件、加固、性能研究、试验方法、应用案例、发展趋势、优势、局限性、未来发展方向1. 引言1.1 研究背景钢筋混凝土结构在工程建设中得到广泛应用，但随着使用年限的增加，结构出现裂缝、变形等问题也日益凸显。
为了延长钢筋混凝土结构的使用寿命、提高承载能力和抗震性能，在近年来，碳纤维布加固技术逐渐成为重要的改善措施。
碳纤维具有质轻、高强度、耐腐蚀等优点，能有效提高结构的受力性能，因此深受工程界的青睐。
研究发现，碳纤维布加固钢筋混凝土构件能有效修复裂缝、提高抗震性能，延长结构的使用寿命。
目前对于碳纤维布加固钢筋混凝土构件的性能研究还存在一定的不足，如对于加固原理的深入理解、性能分析方法的规范化、试验方法的统一等方面都有待进一步探讨和改进。
本研究旨在深入探讨碳纤维布加固钢筋混凝土构件的原理、性能分析、试验方法、应用案例以及未来的发展趋势，为该领域的研究提供重要参考依据。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨碳纤维布加固钢筋混凝土构件的性能表现及其在工程实践中的应用情况。
具体而言，本研究旨在通过对碳纤维布加固钢筋混凝土构件的原理、性能分析、试验方法、应用案例和发展趋势进行深入探讨，以期揭示其在提高钢筋混凝土结构抗震性能、延长结构使用寿命、提高结构整体承载能力等方面的潜在优势。
通过对碳纤维布加固钢筋混凝土构件的局限性和未来发展方向进行分析，可以为相关工程领域的研究人员和工程实践者提供可靠的依据和参考，推动其在实际工程中的广泛应用和进一步完善。
碳纤维材料在桥梁加固工程中的应用研究
ACF=As(Rg/fCF)
式中：
Mj——作用在受弯构件计算截面
上的最不利荷载效应(计算弯矩)；
Mu——受弯构件计算截面的承载
能力；
Ra——混凝土抗压设计强度； R g——纵向受拉钢筋抗拉设计
强度：
Ag——纵向受拉钢筋截面积：
，
R g——纵向受压钢筋抗拉设计
强度；
，
A g——纵向受压钢筋截面积； A g —— 为 抵 抗 不 足 弯 矩 所 需 的 钢
2011年第21期 (11月上) 《交通世界》 203
B桥梁隧道 RIDGE&TUNNEL
底层树脂并涂刷→配置找平材料并整平 →配置浸渍树脂并涂刷→粘贴碳纤维布 →罩面防护处理。
在碳纤维加固施工过程中，要特 别注意下列几个方面：
被加固构件的基面应平整且具有 一定强度，一般基面混凝土强度不低于 C15。
加固用的碳纤维布一般不宜采取 沿主纤维方向的搭接，搭接部位应避 开构件应力最大区段，搭接长度不应 小于100mm，且搭接端部应平整无翘 曲；多层搭接的各层接口位置不应在同 一截面，每层接口位置的净距宜大于 200mm。
应注意底涂胶、找平胶、粘贴主 胶、罩面胶等胶粘剂间的相容性。
粘贴施工应在气温高于5℃且为 晴天时进行。
该法施工简便，工期短，无需大 型设备，不受空间限制，可以不中断桥 面交通，且因碳纤维布随型性极强的特 点，可以适应不同构件的各种形状，成 型方便。
加固时碳纤维布通过环氧树脂 等粘结材料与原有构件有效粘结，不
需设置锚栓及凿开混凝土等，不会损 伤原构件。
由于碳纤维材料优异的物理力学 性能，在对混凝土结构加固补强过程中 可充分利用其高强度、高模量的特点来 提高构件的承载力，改善其受力性能， 达到高效加固的目的。
碳纤维布加固砖砌体结构新技术研究
了材料 性 能要 求 ， 系统 总结 了施 工程 序 和施 工要 点 ， 对 同类工程 加 固有指 导 意义 。采 用碳 纤维材料 加 固砖砌
体 结 构 可以 明显提 高抗震 能 力 ， 碳 纤维布 加 固砖砌 体 施 工 工艺 简单 、 操作 方便 、 噪声 小、 施 工 扬 尘 少、 不 占据
第１ ２卷
第 ２期
北 京 工 业 职 业技 术 学 院 学报
Ｊ Ｏ Ｕ Ｒ Ｎ Ａ Ｌ Ｏ Ｆ Ｂ Ｅ Ｕ Ｉ Ｎ Ｇ Ｐ Ｏ Ｌ Ｙ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｉ Ｃ Ｃ Ｏ Ｌ Ｌ Ｅ Ｇ Ｅ
Ｎｏ ． ２ Ｖｏ １ ． １ ２ Ａｐ ｒ ． ２ ０１ ３
２ ０ １ ３年 ４月
ｓ ｏ ｎ ｒ ｙ ｓ ｔ ｕｃ ｒ ｔ ｕ ｒ ｅ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｎ ｔ ｌ ｙ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ｗ ｉ ｔ ｈ ｃ ｒｂ ａ ｏ ｎ ｉ ｆ ｂ ｅ ｒ ｒ ｅ ｉ ｆｏ ｎ ｒ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ．Ｔ ｈ ｅ ｃ ｒｂ ａ ｏ ｎ ｉｂ ｆ ｅ ｒ ｓ ｈ ｅ ｅ ｔ ｒ ｅ ｉ ｆｏ ｎ ｒ ｃ ｅ — ｍｅ ｎ ｔ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｈ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ， ｅ ａ ｓ ｙ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｌ ｏ ｗ ｎ ｏ ｉ ｓ ｅ ， ｌ ｅ ｓ ｓ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｕｃ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ， ｎ ｏ ｎ— ｏ ｃ ｃ ｕ ｐ ｙ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅ ｉ ｒ ｏ ｒ ｓ ｐ ａ ｃ ｅ ，ｒ ｅ ａ ｓ ｏ ｎ ａ ｂ ｌ ｅ ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｓ ｈ ｏ ｔ ｒ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｕｃ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｅ ｉｏ ｒ ｄ ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｍａ ｋ ｅ ａ ｇ ｏ ｏ ｄ ｐ ｒ ｏ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｆ ｏ ｒ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ ｏ ｆ ｓ ｔ ｕｃ ｒ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｒ ｅ ｉ ｆｏ ｎ ｒ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｉ ｆ ｂ ｅ ｒ ｓ ｈ ｅ ｅ ｔ ； ｂ ｉｃ ｒ ｋ ｍａ ｓ ｏ ｎ ｙ ｒ ｓ ｔ ｕｃ ｒ ｔ ｕ ｒ ｅ ； ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｓ ； ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｕｃ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ｋ ｅ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
碳纤维布加固钢筋混凝土构件的性能研究
碳纤维布加固钢筋混凝土构件的性能研究
随着建筑结构用材的不断进化和发展，碳纤维布已成为一种用于加固钢筋混凝土构件
的常用材料。
本文旨在研究碳纤维布加固钢筋混凝土构件的性能。
首先，介绍碳纤维布的特性。
碳纤维布是由一系列高强度碳纤维丝成型的布料，其密
度比普通钢筋低，但其强度和刚度比钢高。
碳纤维布具有不易腐蚀、不易老化、易加工等
优点。
其次，碳纤维布加固钢筋混凝土构件的优点。
加固后的构件可以提高其强度、刚度，
防止开裂和破坏，延长其使用寿命。
同时，由于碳纤维布的质量轻，可以减轻构件的自重，降低建筑物的荷载，提高建筑物的抗震性。
接着，介绍碳纤维布加固钢筋混凝土构件的加固方法。
首先，需要将构件表面处理干净。
然后，将碳纤维布铺贴于构件表面，并用胶水和钉子固定。
最后，需要在碳纤维布的
表面进行涂层处理，以增加其防火、耐热性能。
最后，通过实验研究，验证了碳纤维布加固钢筋混凝土构件的优劣性能。
实验结果表明，碳纤维布加固后的钢筋混凝土构件具有较高的抗拉、抗剪强度，并且能够提高其延性
和变形能力。
同时，实验也表明，碳纤维布加固可以防止结构发生破坏，并提高其抗震性能。
综上所述，碳纤维布加固钢筋混凝土构件是一种有效的加固方式，可以提高其强度、
刚度和抗震性能，延长其使用寿命。
未来，应在实际工程中进一步推广应用。
碳纤维布加固钢筋混凝土构件的性能研究
碳纤维布加固钢筋混凝土构件的性能研究
随着科技的不断发展，新材料的不断涌现，构件加固技术也在不断进步。
碳纤维布加固钢筋混凝土构件是近年来较为普遍的一种加固方法，该方法可以通过增加强度和刚度来提高原始钢筋混凝土构件的抗震性能和承载能力。
本文将对碳纤维布加固钢筋混凝土构件的性能研究进行探讨。
碳纤维布是一种由高强度碳纤维制成的复合材料，具有较高的强度、刚度和韧性等优良性质。
应用其对钢筋混凝土构件进行加固可以有效提高其抗震性能和承载能力。
在加固过程中，碳纤维布以柔性拉伸状态粘贴在钢筋混凝土构件表面，与混凝土及钢筋共同承担受力作用。
对于碳纤维布加固钢筋混凝土构件的性能研究，从材料层面、力学性能层面和加固效果层面进行分析。
材料层面：
碳纤维布是一种高强度、高模量的材料，与钢筋混凝土的性能相当，能够与混凝土、钢筋紧密结合。
同时，碳纤维布具有耐腐蚀、耐疲劳和耐久性等优点。
因此，碳纤维布作为加固材料能够提高钢筋混凝土构件的性能。
力学性能层面：
碳纤维布加固后的钢筋混凝土构件的力学性能主要表现在承载能力、抗震性能和变形能力等方面。
在加固后，碳纤维布增加了钢筋混凝土构件的强度和刚度，使其承载能力和抗震性能得到明显提高；同时，碳纤维布能够改善构件的变形能力，降低其在受力过程中的裂缝和变形。
加固效果层面：。
预应力碳纤维布加固混凝土构件的试验及施工技术
预应力碳纤维布加固混凝土构件的试验及施工技术一、碳纤维布的特性碳纤维布是一种由多个超细的碳纤维索折叠而成的无纺布，大部分由碳挤出布制成，也可由碳化纤制成。
碳纤维布具有抗拉强度高、拉伸模量高、体积密度小、弯曲模量高、耐化学腐蚀能力强、弹性模量高等特性。
由于碳纤维布可大幅提高混凝土构件的抗拉强度和刚度，因此被广泛应用于预应力筑造结构。
二、预应力碳纤维布加固混凝土构件的试验1.耐拉力试验：采用合格的耐拉仪，以一定的速度和力应力试验，按规定时间观察试件的情况，关于破坏时的拉力、松弛率、断后伸长率等指标取样测试，评定碳纤维布加固后的材料的抗拉性能。
2.疲劳试验：采用合格的疲劳机床，以相同的速度但不同的载荷连续测试，检查耐久次数与承载能力，观察在预定条件下试样的变形，并记录拉伸、应变，以此确定碳纤维布连续荷载下，构件的承载能力。
3.高温性能试验：采用烘箱，以一定的时间加热，找出碳纤维布加固构件在特定温度和时间下的变形、断裂特性，衡量其抗高温开裂能力。
三、预应力碳纤维布加固混凝土构件的施工技术1.前期准备：对要采用碳纤维布加固的混凝土构件进行准备工作，清除表面水泥渣、污垢等杂物；2.安装改型：制定合理的改型方案，采用注浆方法，将碳纤维布固定在表面，同时布置合理的加固节点；3.注浆粘接：采用专用胶水或水泥混合物等水泥凝灰，尽可能对碳纤维布和构件表面进行充分的粘接。
4.施加预应力：将已经粘接的碳纤维布及混凝土构件施加预定的预应力，以确保碳纤维布及混凝土构件的刚度和稳定性；5.张紧调整：安装完预应力装置后，进行张紧调整，校准预应力装置，使预应力在指定的范围内；6.固定工作：完成粘接、施预应力和张紧调整工作后，利用橡皮垫、混凝土或钢板等方法将预应力器固定；7.验证试验：完成预应力碳纤维布加固混凝土构件施工工作后，通过试验证明碳纤维布加固后的混凝土构件符合要求。
综上所述，预应力碳纤维布加固混凝土构件的试验及施工技术是非常重要的分类工作，加固时需要谨慎细致，确保碳纤维布加固工程施工质量。
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24卷1期2008年3月世 界 地 震 工 程WORLD EART HQ UAKE ENGI NEER I NGVo.l 24,No .1M ar .,2008收稿日期:2007-08-15; 修订日期:2008-02-11基金项目:武汉市建设委员会科技计划(03174-5);武汉市青年科技晨光计划(20035002016-30)及校科研基金(2003XJJ 171)资助项目 作者简介:田水(1968-),男,博士生,讲师,主要从事工程抗震方面研究.文章编号:100726069(2008)0120153205碳纤维布加固开窗洞实心粘土砖墙的试验研究田 水 彭少民 谷 倩(武汉理工大学土木与建筑学院,湖北武汉430070)摘要:通过对碳纤维布加固的带窗洞粘土砖墙在周期性荷载作用下受力性能的试验,研究了粘贴碳纤维布加固修复带窗洞粘土砖墙这种抗震加固方法的有效性和其抗震加固的效果。
对加固后墙体的破坏形态、变形性能、耗能能力和承载力作了全面的分析,研究了碳纤维布加固带窗洞粘土砖墙的受力和变形特性,分析了碳纤维布对开裂砖墙的加固机理,表明碳纤维布用于带窗洞粘土砖墙的抗震加固是很有效的。
关键词:碳纤维布;砖墙;加固中图分类号:TU377.9文献标识码:AExper im enta l study on behavior of br ick wa lls strength en ing bycarbon fiber sh eets and w ith a w indo wT I A N Shui PENG Shao 2m i n G U Q ian(Schoo l ofC i vil Engi n eeri ng and Arch it ecture ,WUT ,Wuhan 430070,Ch i na)Abstr act :Based on the tests of brick walls strengthen i n g by car bon fi b er sheets and w ith a w indo w under cyclic loadi n g,the eff ectiveness of the ne w method of the strengthen i n g brick walls is stud ied .The i n d i v i d ua lbrick wa ll p s f ailure shape ,de f o r m ation,energy d i s sipation and load beari n g capac ity of the strengthened brick wa lls are ana 2l y zed i n detai.l The experi m enta l study is sho wn that t h e strengthening eff ect is ver y obvious .K ey w ord s :carbon fi b er sheet(CFS);br i c k wa l;l strengthening1 引言碳纤维布加固因其具诸多优点而引起土木工作者及研究人员的极大关注。
近些年来,国内外在混凝土结构加固领域的研究成果丰富,在实际工程中也得到了广泛的应用。
但是把碳纤维布用于砌体结构加固的研究尚有待完善,虽然已作了一些探索性的研究,但各方面的理论还不成熟。
[1,2]在我国,砌体结构量大面广,已往的建筑大多采用砖砌体承重结构体系,随着使用年代的增长,这些建筑都存在不同程度的损伤,特别是一些具有历史意义的老建筑和古建筑,至今大都已接近或超过设计使用年限,亟需进行加固;由于多层砌体结构房屋所用材料的脆性性质,抗剪、抗拉和抗弯的强度很低,所以砌体房屋的抗震能力较差。
从国内外历次震害调查中可知,砖混结构的破坏率都比较高,而我国又是一个多地震的国家,因此,对于砌体结构来说,抗震加固是一个十分重要的工作。
鉴于我国砌体结构建筑的现状和碳纤维布加固技术的诸多优势,因此,对碳纤维布加固砌体结构进行研究具有重大的经济意义和深远的现实意义。
2试验概况图1 试件尺寸及配筋2.1 试件设计与制作[3,4]试验墙体是无构造柱带窗洞墙体,其高宽比为0.743,墙体厚为240mm,宽1750mm,高1300mm;墙体上、下均设有钢筋混凝土梁与之相连,具体尺寸及配筋见图1。
墙体采用MU7.5粘土砖,设计标号M2.5混合砂浆,顶梁和底梁混凝土的设计强度等级为C25。
为增强最后一层砖与底梁表面的粘结,砌筑前,对底梁顶面进行凿毛。
2.2试件加固方案与材料性能图2 试件加固方案及测点布置试件编号及加固方案见表1,试件加固方案示意图见图2。
粘贴碳纤维前,首先在拟粘贴碳纤维布的区域用打磨机将墙体表面打磨平整,去掉表面疏松层,将浮灰清除干净。
然后涂一层基底胶,齿触干燥后,用找平胶找平,干燥后,用丙酮清洗表面,最后涂粘结剂,将剪裁好的碳纤维布粘贴上,压实、排气,养护一周,待粘结剂完全固化后,进行试验。
加固时所用的碳纤维布性能指标见表2。
表1 试件编号与加固方案试件编号加固情况W 1对比试件W 2双面/#0型粘贴,碳纤维布,布幅宽150mmW 3双面/#0型粘贴,窗洞四角用斜压条锚固,布幅宽150mm表2 碳纤维布的性能指标计算厚度(m m )抗拉强度(MPa)弹性模量(M Pa)断裂伸长率(%)0.11135153.0@1051.6实心粘土砖抗压强度实测平均值为6.53MPa ;混合砂浆的抗压强度实测平均值为1.92MPa。
图3 试验装置示意图2.3 试验装置、加载制度与测点布置2.3.1 试验装置试验装置如图3所示。
水平荷载加载点距底梁顶面1.40m,往复作动器前端的拉压力传感器和墙体顶端中部的机电百分表分别连接到动态电阻应变仪,经动态电阻应变仪再输出到X )Y 函数记录仪,绘制试验过程中试件的滞回曲线。
垂直荷载的数值通过千斤顶上的压力传感器在电阻应变仪上显示。
2.3.2 试验加载制度拟动力试验的加载程序采用荷载)变形双控制的方法[2]。
墙体垂直荷载在试验前按0.6MPa 一次加足。
试验正式开始前,首先施加40kN 水平荷载,反复推拉二次,以检查仪器运转情况。
正式加载时,采用逐级加荷方法,开裂前以荷载控制,每级20kN 递增,每级循环1次;开裂后以位移控制,每级循环二次,每级增加1$c (墙体的开裂位移)。
达到极限荷载后,继续按位移控制,每级增加2$c ,直至墙体丧失承载能力。
2.3.3 测点布置在墙体最上一皮砖中部布置位移计,并在墙体最上一皮砖端部及地梁顶部布置位移计,分别监控墙体的154 世 界 地 震 工 程 24卷侧向及竖向位移。
同时在碳纤维布上布置应变片,具体布置如图2。
测试内容主要有:试件的荷载)位移曲线,碳纤维布上各测点的应变。
3 试验结果及分析[3~5]3.1 试件破坏过程及其破坏形态试件W1 在水平荷载小于60kN 时,P -$滞回曲线基本呈线性,卸载几乎无残余变形,说明试件基本处于弹性阶段;随着荷载的增加,P -$曲线发生轻微弯曲,试件进入弹塑性阶段,至P =75kN 时,砖墙开裂并伴随有轻微的响声,从窗洞左上角右向上形成一条阶梯形斜裂缝,这一级荷载的拉循环做完后以开裂位移$c 控制加载;+1$1c (表示以1倍的开裂位移第一次循环加载,/+0表示推,/-0表示拉,下同)时,在窗洞右端墙肢的中上部形成斜裂缝,窗台下第一皮砖中部偏左的竖向灰缝处左向下形成阶梯形斜裂缝,沿窗台贯通,此时正向承载力达到最大值;-1$1c 时窗洞右边墙肢的中下部和左端墙肢的中上部分别形成斜裂缝,窗洞内侧开始出现裂缝;+1.5$2c 时,右端墙侧中部沿墙厚方向开裂,破坏时墙侧底部出现多条竖向裂缝,最大缝宽达4mm 。
试件破坏时的裂缝图如图4所示。
试件W2 在水平荷载小于60kN 时P -$滞回曲线基本处于线性状态,卸载残余变形很小,说明试件基本处于弹性阶段;随着荷载的增加,P -$曲线发生弯曲,卸载时出现较明显的残余变形,试件进入弹塑性阶段;P =+70kN 时,在窗洞左边墙肢中部出现斜裂缝,-70kN 时,在窗洞右边墙肢中部和窗洞上部靠近顶梁处出现斜裂缝;+1$c 时,左端墙肢中下部和右端墙肢中上部出现较长斜裂缝;-1$c 时,左端墙肢中上部和右端墙肢中下部出现较长斜裂缝,裂缝开始变宽,窗洞左边的CFRP 布局部起鼓,脱离墙体;+1.5$2c 时,窗洞内侧出现多条裂缝,窗洞右边CFRP 布因局部砖块被压碎而剥离;破坏时,最大缝宽达5mm 。
试件破坏时的裂缝图如图4所示。
试件W3 在水平荷载P 小于70kN 时,P -$曲线基本呈线性,试件几乎无残余变形,说明试件基本处于弹性阶段,随着荷载的增加,P -$曲线明显弯曲,试件进行弹塑性阶段;由于在W 2的基础上增加了斜向压条,开裂稍微延迟,P =-80k N 时,窗洞右边墙肢中部出现两条10c m 斜裂缝;在+0.5$c 循环中墙体中部沿CFRP 布外侧出现多条斜裂缝;+1$c 时,窗洞左边墙肢中下部和右边墙肢中上部出现较长斜裂缝,窗洞右边局部CFRP 因砖碎而鼓起;-1$1c 时裂缝明显变宽;+115$1c 时,窗洞右侧中部CFRP 布外边缘起鼓;-115$c 时,窗洞左边墙肢中上部和右边墙肢中下部出现较长斜裂缝;+3$c 时墙侧中部出现沿墙厚方向开裂;-3$c 时竖向CFRP 布条上出现沿纤维方向的短裂缝;破坏时,最大缝宽达8mm 。
试件破坏时的裂缝图如图4所示。
图4 试件裂缝图3.2 试验结果分析3.2.1 试验结果汇总墙体的试验结果见表3。
1551期田 水等:碳纤维布加固开窗洞实心粘土砖墙的试验研究表3试验结果试件编号加载方式开裂荷载P cr/kN开裂位移/$c (mm )极限荷载P u /kN 试验值提高率(%)试验值提高率(%)试验值提高率(%)碳纤维布最大拉应变(LE )W1推(+)拉(-)7575))1.01.1))93.391.0)))W2推(+)拉(-)7070))1.81.58036.480.076.7))4035W3推(+)拉(-))80)6.67)1.5)36.4101.095.58.35.014383.2.2 试验结果分析(1)开裂荷载和极限荷载对于无构造柱带窗洞墙体由表3可以看出,墙体W3的开裂荷载和极限荷载都有一定的提高,其中开裂荷载提高了6.7%,极限荷载提高了8.3%。
墙体W2的开裂荷载和极限荷载未见提高。
其原因为对墙体W 2仅仅加固了洞口,没有形成对整墙承载力的影响;另外,由于本次试验中使用的材质和砌体结构在砌筑时存在着很多不确定性因素以及砌体结构本身的分散性,使得W2墙体本身的强度就要低于W1。