cfrp加固混凝土综述
CFRP加固钢筋混凝土梁疲劳性能研究综述

材料是决定此加固方法效果的关键,CFRP材料 和专用结构胶的选取直接决定着加固质量。两种不同 材料工作的滞后效应影响着加固结构的工作效率。弹 性模量与强度的比值过低,与钢筋混凝土共同工作时 CFRP的强度得不到重分发挥。另现场施工时还应注 意防火问题。
赵少伟、张晓彬等[3]对 6根大比例的混凝土梁进 行有粘接预应力 CFRP板加固梁试验,发现经预应力 碳纤维板加固的损伤梁疲劳性能与完好梁相近;预先 /%
施加 60%预拉力试件的钢筋应变、裂纹间距及宽度较 部滑移量呈增长趋势;应力水平越高对剪应变沿黏结
40%的试件均有所增大,疲劳性能显著降低;预应力 长度的分布规律及端部滑移情况的影响越明显,剩余
CFRP材料的弹性模量与钢材接近,仅靠粘接力 加固在正常使用状态下碳纤维未能充分利用、对试件 的受力性能无显著改善作用且主要以粘结界面失效 而破坏。采用不同的加固方式可有效改善加固梁的受 力性能。
易正翔、李昂等[2]通过不同孔径及孔距 CFRP板 条混凝土梁的拉拔试件(6个外贴式,6个内嵌式)研究 了开孔 CFRP板条与混凝土粘接性能。结果表明: CFRP板条开孔可以显著增加 CFRP与混凝土粘结界 面的延性;任何形式的开孔 CFRP板条组合界面的粘 接强度均明显提高;在一定范围内,随着 CFRP板条 开孔直径的增大,组合界面的粘接强度逐步增加;小 距离开孔对粘接效果的提高仅在一定范围内有效。
①预应力 CFRP加固梁可极大地提高试验梁的 服役寿命,采用预应力锚具在两端进行可靠锚固,还 能避免碳纤维片材与钢梁表明过早发生剥离破坏。可 见预应力碳纤维加固在结构加固中具有较好的应用 前景。
结构加固新型技术,施工碳纤维布(CFRP)工法

结构加固新型技术,施工碳纤维布(CFRP)工法碳纤维布(CFRP)加固修补结构技术是一种新型的结构加固技术,它是利用树脂类粘结材料将碳纤维布粘贴于混凝土表面,以达到对结构及构件加固补强的目的。
工艺原理加固机理是将碳纤维布采用高性能的环氧类粘结剂粘结于混凝土构件的表面,胶结材料作为它们之间的剪力连接媒介,形成新的复合体,使增强贴片与原有钢筋共同作用,增大了结构抗拉及抗剪能力,可有效提高结构的强度,延性及抗裂性。
利用碳纤维布良好的抗拉强度达到增强构件承载能力及刚度的目的。
材料CFRP加固修补混凝土结构所用材料主要为碳纤维布与粘贴用树脂。
1、碳纤维布的抗拉强度应按纤维的净截面面积计算,净截面面积取碳纤维布的计算厚度乘以宽度。
碳纤维布的计算厚度取碳纤维布的单位面积质量除以碳纤维密度。
单层碳纤维布的单位面积碳纤维质量不宜低于150g/㎡,且不宜高于450g/㎡。
在施工质量有可靠保证时,单层碳纤维布的单位面积碳纤维质量可提高到600g/㎡。
2、粘结剂要有足够的粘结性能,工艺过程中各部位所使用的环氧树脂胶结材料的种类、型号,应根据施工时的温度、湿度进行选择。
应正确掌握主剂和固化剂的配比,使渗透性、粘稠度、固化速度等方面能满足不同季节施工的需要。
采用碳纤维片材对混凝土结构加固时,应采用与碳纤维片材配套的底层树脂、找平材料、浸渍树脂或粘结树脂。
3、在受弯加固和受剪加固时,被加固的混凝土结构构件,其现场实测混凝土强度等级不得低于C15,且混凝土表面的正拉粘结强度不得低于1.5MPa。
采用封闭粘贴碳纤维片材加固混凝土柱时,混凝土强度等级不应低于C10。
4、主要机具:角向磨光机、砂纸、剪刀、凿子、榔头、台秤、卷尺、水平仪、铅锤、专用滚筒、刮板、搅拌容器、橡胶抹子、滚洞刷子、搅拌器、防护眼镜、橡胶手套、口罩等。
特点1、材料高强高效,便于加工成多种尺寸,适用面广,质量易保证。
2、施工便捷,工效高,没有湿作业,不需现场固定设施,施工占用场地少。
探讨CFRP加固钢筋混凝土梁

探讨CFRP加固钢筋混凝土梁摘要:本文结合某工程实例,介绍了碳纤维复合材料在结构构件加固中的计算方法,并对施工工艺进行了讨论,仅供同行参考。
关键词:CFRP;加固;钢筋混凝土梁;工艺0引言碳纤维布加固修补结构技术是一种新型的结构加固技术,它是利用树脂类粘结材料将碳纤维布粘贴于混凝土表面,以达到对结构及构件加固补强的目的。
碳纤维材料(CFRP)用于混凝土结构加固修补的研究始于80年代美、日等发达国家,我国起步很晚,近年来发展十分迅速,在众多领域得到了广泛的应用。
在钢筋混凝土结构使用过程中,由于各种原因,经常会造成钢筋混凝土主体构件开裂。
对混凝土构件的裂缝可以采取多种方法进行补强加固,其中碳纤维布加固技术是新近发展起来的一种结构加固方法。
1 碳纤维加固结构构件技术原理碳纤维材料具有高强度、高弹性模量、质量轻及耐腐蚀性好等特点。
加固修复混凝土结构所用碳纤维材料主要为碳纤维材料与配套树脂。
碳纤维的抗拉强度为建筑钢材的10倍左右,而弹性模量与钢材相当,某些种类(如高弹性)碳纤维的弹性模量甚至是钢材的2倍以上,且施工性能与耐久性良好,是一种很好的加固修复材料;配套树脂则包括底层树脂、找平树脂及粘结树脂,前两者的作用是为了提高碳纤维的粘结质量,而后者的作用则是使碳纤维与混凝土能够形成一个复合性整体,并且共同工作,提高结构构件的抗弯、抗剪承载能力,达到对结构构件进行加固、补强的目的。
2加固工程概况某三层工业厂房,底层采用梁柱结构,主梁跨度为8.2m,梁间距为6m,梁截面尺寸为;上层为砖混结构。
主梁采用预制钢筋混凝土梁,顶端通过预埋件与柱侧预埋钢板进行焊接。
混凝土强度等级为C25,当龄期达到60天时对其进行取芯,强度代表值为20.3MPa,没有达到设计要求。
对其分析原因后,决定选择粘贴碳纤维布进行加固。
3碳纤维布加固框架梁设计3.1基本假定用碳纤维材料加固后,混凝土梁的极限承载力计算与普通混凝土梁有所不同,其基本假定为:(1)受拉区混凝土的作用忽略不计;(2)梁受弯后,混凝土、钢筋及碳纤维应变符合平截面假定;(3)碳纤维材料采用线弹性应力-应变关系:。
CFRP对既有结构加固的研究综述

建筑工业出版社,2007.
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设工程的可持续发展。
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作者简介: 杨勇( 1977 年 11 月生) ,男,辽宁省鞍山市人,学位: 工
业,2014( 09) : 325.
学学士,职称: 副教授,工程师研究方向: 土木工程。
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CFRP 是由基体材料和碳纤维增强材料按照一定比例混合的高性 能新型复合材料。高强度的碳纤维承担大部分应力,基体材料则起包 裹纤维和传递剪力的作用。
CFRP 对既有结构补强方法是将碳纤维片材( 纤维布或板) 用树脂 浸润后粘贴在需要加固的混凝土梁、板的受拉一侧表面上。CFRP 依 据其长短分为长纤维和长纤维,而长纤维又因其形状有: 片材、棒材、型 材和用于特殊构造的材料。纤维布是由连续的单向长纤维编制而成, 纤维板则是经过层层铺设并浸润树脂最后固化预制成型等工艺制成。
粘贴碳纤维布加固混凝土梁技术

粘贴碳纤维布加固混凝土梁技术摘要:钢筋混凝土结构诞生于19世纪,发展应用的历史约100年左右,而混凝土结构加固的历史更短,仅30~40年左右,但以设计基准期来推算,我国已有的混凝土结构,目前大多数正处于维修、加固、改造的高峰期。
碳纤维(CFRP)加固技术是一种新兴的、技术含量高的结构补强加固方法。
可广泛用于各种类型和形状的混凝土结构,且不改变结构形状以及不影响结构外观。
利用树脂类材料把碳纤维粘贴于结构或者构件表面,形成复合材料体CFRP,通过其与结构或构件协同工作,达到对结构构件补强加固及改善受力性能的目的。
关键词:房屋建筑;施工质量;控制引言碳纤维聚合物CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer以下简称CFRP)加固混凝土结构是近十年发展起来的新兴加固技术,由于CFRP优异的物理力学性能,碳纤维加固技术已成为国内工程界的研究热点。
碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维,碳纤维的轴向强度和模量高,无蠕变,耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小,耐腐蚀性好,纤维的密度低,X射线透过性好。
但其耐冲击性较差,容易损伤,在强酸作用下发生氧化,与金属复合时会发生金属碳化、渗碳及电化学腐蚀现象。
按力学性能碳纤维可分为通用型和高性能型,按原材料可以分为聚丙烯腈基(PAN)碳纤维和沥青基碳纤维。
1、碳纤维布加固技术优点工程加固中多采用聚丙烯腈基碳纤维。
碳纤维加固钢筋混凝土结构具有以下优点:(1)高强高效碳纤维的抗拉强度是钢筋的7~12倍,弹性模量一般比钢筋略高,能有效的提高原结构的承载力和延性,改善结构的受力性能。
常用碳纤维的力学性能见表1.1。
表1.1常用碳纤维的力学性能碳纤维种类抗拉强度(N/mm2)弹性模量(KN/mm2)延伸率(%)单位密度(g/cm3)普通2050~3500215~2351.2~2.01.5~1.6高强度3500~4800230~241.4~2.0特高强度4800~6000215~2351.5~2.3高弹性模量2500~3100350~500.5~0.9超高弹2100~500~700.2~性模量240000.4(2)施工方便、施工质量容易保证碳纤维加固施工现场不需要湿作业,不需要大型施工机械,占用空间小,在结构胶硬化后3~7天即可发挥作用。
CFRP加固混凝土结构的优点及施工技术要素

CFRP加固混凝土结构的优点及施工技术要素摘要:目前,纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Plastic,简称FRP)用于加固混凝土结构的技术已经日渐成熟。
FRP材料主要有:碳纤维增强塑料(CFRP)、玻璃纤维增强塑料(GFRP)和芳纶纤维增强塑料(AFRP)。
CFRP 除了具有自重轻、强度高、还具有良好的耐腐蚀性能,因此在加固和修复混凝土结构工程领域有着广泛的应用前景,然而CFRP加固混凝土结构还面临着很多的技术性难题有待研究。
由于作者近两年接触了较多房屋加固工程,如广州市知用中学教学楼项目、广州卫生学校学生宿舍楼项目,都采用到了CFRP加固混凝土结构的技术,然而施工员的技术水平。
作者为了进步了解CFRP加固混凝土结构的技术,查阅了大量的资料,将作者对CFRP技术的思考和理解总结于下文。
关键词:碳纤维增强复合材料(CFRP);(CFRP)力学性能;混凝土结构Abstract: In the past two years, the author contact with the reinforcement of more housing, such as Guangzhou City to know the middle school project, the Guangzhou Health School student dormitory project, it all used to the technology of CFRP reinforced concrete structures, however, construction members of the technical level. Of CFRP reinforced concrete structures technology in order to progress to understand, access to large amounts of data are summarized in the following of thinking and understanding of CFRP.Key words: carbon fiber reinforced composite materials (CFRP); (CFRP) mechanical properties; concrete structures一、CFRP纤维材料混凝土加固技术现状CFRP纤维材料通常加固钢筋混凝土结构的方法是将它粘贴在混凝土的表面,通过树脂将CFRP纤维材料与混凝土有效的粘结以实现它们之间传递受力的作用。
CFRP加固钢筋混凝土梁可靠度分析

CFRP加固钢筋混凝土梁可靠度分析CFRP加固钢筋混凝土梁可靠度分析钢筋混凝土是目前广泛应用的重要结构材料之一,但在使用过程中,由于受到外部环境、荷载等多种因素的影响,其受力性能会逐渐下降,出现裂缝、变形等现象,从而影响结构的安全性。
为解决这一问题,一种比较常见的加固方法就是采用碳纤维增强聚合物(CFRP)对钢筋混凝土梁进行加固。
CFRP加固可以有效改善梁的受力性能,提高其承载能力和耐久性,但由于加固材料和传统材料的特性差异,CFRP加固梁的可靠度分析也需要另外进行考虑。
在进行CFRP加固梁可靠度分析时,需要考虑加固材料的特性对梁的受力性能影响、加固层与混凝土的粘结力等因素。
首先,需对梁的力学性能进行分析。
在CFRP加固前,需要对梁进行弯曲试验,获得梁的力学性能参数,如弹性模量、极限弯曲强度、屈服点等。
这些参数可用于确定加固方案和优化参数,为CFRP加固提供基础参数。
进一步考虑CFRP增强层与混凝土的粘结力。
粘结力的大小直接影响加固层和混凝土的受力传递效率,从而影响梁的整体受力性能。
粘结力还与环境因素、荷载水平等因素有关。
此外,CFRP 增强层的初始应力状态和应力释放过程对粘结力也有一定影响。
基于以上因素,进行CFRP加固钢筋混凝土梁可靠度分析需要进行多参数考虑。
通过建立CFRP加固钢筋混凝土梁的可靠度计算模型,通过获得梁的受力历程,确定加固梁在不同工作状态下的可靠度,并考虑加固材料和混凝土的性能变化影响。
在进行计算时,应考虑各种不确定因素,如荷载、环境因素、材料参数、粘结力参数等。
通过蒙特卡罗模拟等方法,获得在不同不确定因素下梁的可靠度。
从而,有助于确定CFRP加固梁的强度可靠度指标,对加固方案的优化实现提供理论支撑。
在实际工程中,CFRP加固钢筋混凝土梁可靠度分析是一个很重要的问题,特别是在进行重大工程和加固项目时,由于各种外部因素的干扰,增加了梁的出现问题的概率。
因此,合理地进行可靠度分析成为一个必要的工作。
cfrp加固钢筋混凝土梁

» 第一部分:研究背景以及意义 » 第二部分:推导了CFRP加固钢筋混凝土梁的极限 抗弯承载力的公式 » 第三部分:运用ANSYS进行CFRP加固钢筋混凝
土梁的数值模拟
» 第四部分:结论
» 碳纤维布未达到许用拉应变,受压区混凝 土被压碎
» 碳纤维布达到许用拉应变,受压区混凝土 未被压碎
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1.非线性方程组解法 使用Newton-Raphson(牛顿-拉普森)平衡迭代 » 在每一步求解之前,Newton-Raphson方法先估算 不平衡荷载大小,即恢复力(与模型应力相对应 的荷载值)与拟施加的外荷载之间的差值。 » 然后,程序进行一个线性求解,并检查不平衡荷 载是否满足容许公差的限值要求。如不能满足, 则重新计算出不平衡荷载大小,调整刚度矩阵, 并进行新一轮的求解。 » 上述过程不断重复,直至程序收敛为止。
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2.收敛准则 钢筋混凝土的非线性特性较强,本文计算中, 当采用力检查时,容许公差限值设为0.5%。
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3.混凝土失效准则 solid 65单元能考虑混凝土开裂和压碎两方面的 失效。如果混凝士的拉断功能选项被打开,梁 的有限元模型可能会过早发生破坏,所以将混凝 土单轴抗拉强度输入为-1。
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在一定程度上有效代替试验分析方法
˃ CFRP简介:碳纤维增强复合材料 (carbon fiber reinforced
polymer)的缩写,特点是轻质高强,F1赛车的很多部件都
用 这 种 材 料 制 成 , 比 如 单 体 壳 , 波 音 747 客 机 , 阿 帕 奇 …… 现在, CFRP 也被广泛运用于工程中,如桥梁加固、 维修。工程中结构因时间积累,产生结构破坏。采用碳纤 维结构加固、维修的方法是现代工程技术常用的方法。
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碳纤维加固混凝土梁的防火性能研究摘要:随着我国技术水平的提高,碳纤维加固混凝土梁在我国建筑改造领域应用日益广泛,但其防火问题始终没有得到解决。
国内外学者不久前才开始进行CFRP加固混凝土构件的耐火性能和防火设计方法的试验和理论研究,并没有形成相关规范规程以指导实际工程应用。
我国现执行的《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》(CECS 146:2003)中,由于缺乏CFRP防火问题的研究资料和实践经验,并未把加固后的防火处理作为重点,并且规范推出距今已有10多年,没有将近几年的研究成果纳入其中。
因此CFRP加固混凝土梁在防火方面所采取的措施也大多缺乏必要的科学依据。
因此本文就已有的相关文献进行归纳总结,希望能对CFRP加固混凝土梁在防火方面起到帮助。
关键词:碳纤维加固混凝土梁;防火性能影响因素;防火保护材料1引言碳纤维增强聚合物CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer/Plastic)作为一种新型的材料,由于其具有高强重比、耐腐蚀、施工简便等优势,近些年来被广泛应用于修复和加固混凝土结构。
其常用的加固方法是使用建筑结构胶将碳纤维片材粘贴在混凝土梁、板的受拉面,或者包裹混凝土柱,对结构进行补强加固。
然而,CFRP加固混凝土结构的耐火性能极差。
采用粘贴碳纤维片材加固修复的混凝土结构,长期使用环境温度不应高于60℃。
[1]一方面是因为粘贴碳纤维片材所用的胶粘剂多为环氧类有机物,在温度超过其玻璃化温度(glass transition temperature,Tg)时,胶粘剂分解或软化,丧失其传递纤维间剪力和防止纤维屈曲的作用;另一方面,有氧情况下,在温度高于400℃时CFRP即发生明显的氧化,并燃烧释放有毒烟雾。
并且研究发现无任何防火保护措施的碳纤维加固结构很难满足所需的耐火性能要求。
所以采取良好的保护措施对提高 CFRP加固的混凝土结构的抗火性能具有十分显著的作用。
国内外研究者对CFRP加固混凝构件的防火措施和提高抗火性能方面进行了大量的试验研究与理论分析,已取得丰硕的研究成果。
本文在对国内外已有研究文献分析的基础上,以CFRP加固结构为研究对象,主要阐述了当下CFRP加固混凝土结构采用的防火保护材料的对比,对影响其耐火性能的因素进行了较为系统的总结,并指出了其中存在的某些有待研究的问题,2已有防火保护材料的对比由于CFRP本身不具有足够的防火能力,加上CFRP主要起加固修复作用,并不是作为防火材料应用的,故规程要求在碳纤维片材加固混凝土结构后,应对已加固修复完的结构表面进行防护处理,选用的防火材料及其处理方法应使加固后建筑物达到要求的防火等级;当被加固结构处于其它特殊环境时,应根据具体情况选择有效的防护材料。
[1]当下CFRP加固混凝土结构采用的防火保护材料主要有:厚型防火涂料、超薄型防火涂料、防火板和普通水泥砂浆。
(1)厚型防火涂料:厚型防火涂料的机理是利用涂层固有的高效绝热材料的良好绝热性以及添加剂的吸热作用,阻隔和消耗火灾热量向基材表面传递,从而缓解基材达到临界温度。
厚型防火涂料除了耐火性能有明显优势外,还具有水性化、成本低、耐候性好等特性。
文献[2]采用1根40mm厚厚涂型防火涂料保护梁进行耐火试验,受火2小时后CFRP表面温度为225℃左右,试件的耐火极限为125min,已经超过《建筑设计防火规范》(GB于16-87)中要求的耐火等级一级的耐火极限2.0h。
由此说明该方法有较好的防火效果。
厚型涂料由于涂层厚度太大易发生收缩开裂以致涂料在火灾中脱落,故每层涂料的厚度不超过10mm,且在涂料中需设置钢丝网片并利用膨胀螺栓固定。
[12](2)超薄型防火涂料:在火灾高温下受热分解释放出大量的惰性气体,降低了可燃气体和空气中氧气的浓度,使燃烧减缓或被抑制。
另外,涂料受火时膨胀发泡,形成多孔轻质的碳化泡沫层,可有效地阻止热量向基材传递。
文献[9]采用超薄型防火涂料进行防火保护的加固梁,试验发现刚开始涂料局部出现较宽的缝隙,此后随着发泡厚度增大,涂料间较宽缝隙被慢慢填满。
比较而言,超薄型防火涂料防火性能次于厚型防火涂料。
为了增强涂料和CFRP的粘结,除了在涂料与CERP之间设置钢丝网片,还要在外面撒些少量的石英砂。
[12](3)防火板:一般是以无机材料为基材,并添加各种改性物质后经一定工艺而制成的板状材料,这类板材在火灾中能保持一定的强度,具有良好的尺寸稳定性和防火隔热性能。
文献[3]采用40 mm厚硅酸钙防火板作为保护层在IS0834标准升温曲线下持续工作时间达122min,最终挠度为143.6mm。
根据《建筑构件耐火试验方法》的规定,试件达到耐火极限的判定准则为:试验过程中试件发生垮塌或试件的最大挠度超过L/20,其中L为试件的受火跨度,单位mm。
该梁的实际受火跨度为4m,最大挠度限值为200mm。
故采用防火板仍可获得较好的耐火保护效果。
(4)水泥砂浆:采用喷涂或手工涂抹,将水泥砂浆涂覆于加固构件的表面。
水泥砂浆本不属于防火材料,文献[9]中建议在耐火极限要求不高的情况下,普通水泥砂浆也可作为加固混凝土梁的防火保护措施。
为了不致CFRP的过早脱落,在水泥砂浆和CFRP之间也需设置U型钢丝网片,并在两侧靠梁顶部位置处设置膨胀螺丝对钢丝网片进行加固。
[12]3 影响耐火性能的主要因素根据对已有文献的整理归纳,影响CFRP加固混凝土梁的耐火性能的因素有:混凝土保护层厚度、荷载比、CFRP加固量、涂料厚度、跨高比、防火材料的热工性能。
(1) CFRP加固量:梁跨中挠度随CFRP加固量增大而增大[4]。
因为在高温下CFRP加固作用失效时原钢筋混凝土部分将承受原CFRP承受的荷载,所以随着加固量的增大,跨中挠度值增加。
所以国内外均对CFRP的承载力提高值做出了限定。
国内规范限定了CFRP加固混凝土梁的承载力提高值,为40%。
美国规范ACI 440.2R-02也通过规定原有构件的承载力对于加固后所受荷载的贡献值来间接地限制CFRP对构件的承载力提高幅度来获得规范要求的耐火极限。
(φR n)existing≥(1.2S DL + 0.85S LL)new[8](φR n)existing:原有构件的承载力S DL:加固后所受的恒载S LL:加固后所受的活载(2)混凝土保护层厚度:挠度随混凝土保护层厚度增大有减小趋势[4]。
因为保护层的厚度越大,钢筋和混凝土受温度的影响越小,抗力发挥得越充分,进而挠度值越小。
下图是材料抗力随着温度变化的曲线图。
图1 钢筋与混凝土[5]、FRP材料[6]及粘结力[7]随温度变化曲线Fig. 1Variation in strength of steel and concrete[5], FRP[6]and FRP/concrete interface bond[7] with increasing temperature(3) 荷载比:指火灾下试件跨中截面所受弯矩与该截面常温极限抗弯承载能力之比。
梁跨中挠度随荷载比增大而增大,涂料厚度越小,变化速度就越快。
[12]无论是否受高温影响,梁所受的跨中弯矩值越大,其跨中挠度值也越大。
只是在高温作用下,挠度对弯矩值更加敏感。
(4) 涂料厚度:挠度随涂料厚度增长而降低,且高跨比越小,曲线变化速率越快,并涂料厚度具有一个经济值。
[12](5) 跨高比:挠度随着跨高比的增加而增大。
[11]但是其变化幅度仍跟其他参数有关,例如混凝土保护层的厚度、梁的配筋率。
(6)防火材料的热工性能:导热系数、质量热容、质量密度:随着导热系数的增加,梁的挠度逐渐增大,但并非呈线性变化。
而热容和密度值的大小对跨中挠度的影响趋于不明显。
这主要是因为在导热系数一定的情况下,比热容和密度对截面的温度影响不显著,而由温度引起的材料抗力降低及跨中挠度的增长就更加不明显了。
[13]总体看来,在诸多影响因素中,涂料厚度、荷载比、跨高比对耐火性能的影响较明显,而CFRP加固量、防火材料的热工性能和混凝土保护层厚度的影响较小。
4 值得继续讨论研究的方面1.端部锚固性能对加固梁的耐火性能的影响文献[3]中通过将CFRP布外伸的办法来研究提高端部锚固性能对加固梁耐火性能的影响。
试验表明,通过加强梁的端部锚固,其耐火性能得到提高。
但是实际工程中,对于待加固的混凝土梁,无法实现将CFRP布延伸至梁柱节点中。
故只能采用附加锚具的方法来实现端部锚固的加强,这方面仍需要更进一步的研究。
2.加强CFRP材料本身抗火性能的必要性文献[3]中还指出CFRP加固的混凝土梁的防火保护的重点并非CFRP材料本身,而是钢筋混凝土梁。
通过采取相应的措施保护钢筋混凝土,延缓钢筋与混凝土材料的温度增长,使其在火灾下材料抗力下降不过多,能分担原由CFRP承担的荷载,从而获得较好的耐火性能。
这给我们提供了一个新的设计思路,不需要将关注点放在如何提高胶粘剂在高温下的性能来防止CFRP的脱落、开裂等方面上,而是寻找能有效减缓钢筋混凝土材料升温的措施。
除此之外,若试图通过增加防火材料的厚度来保证胶粘剂在高温下的性能,这将要求保护材料的厚度在75mm左右,这显然是实际工程中所不能接受的。
[10]3.火灾作用下CFRP失效的模式已有的文献研究大多假定火灾下CFRP的破坏形式是CFRP由于粘结剂失效而整体脱落,很少考虑温度作用下CFRP加固梁纤维断裂的破坏模式。
这两种破坏模式的本构关系模型是不一致的,故在今后的研究中有必要考虑后一种情况。
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