锚固间距对波形齿锚具多点加固混凝土梁受弯性能影响的试验研究

摘要

基于波形齿锚具的碳纤维增强复合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer，简称CFRP）锚固和预应力张拉技术施工便利，操作灵活，在前期系列试验研究中，被证明能建立较高的预应力水平并具有良好的锚固性能。但是，对于锚固间距给梁受弯性能造成的影响的研究尚有不足，需要更多的试验及理论分析加以补充。
　　试验主要对比了两根锚固间距不同的波形齿锚具预应力碳纤维带加固钢筋混凝土T形梁，TL1为三点锚固CFRP带，锚固间距均为1600mm；TL2为四点锚固CFRP带，两个支座段锚固间距均为1000mm，跨中段锚固间距为1200mm。试验观察并记录了混凝土应变、钢筋应变、碳纤维布应变、挠度、裂缝开展、破坏形态以及梁的极限承载力等试验现象和数据。试验结果表明：①TL2跨中段CFRP带的锚固间距与梁塑性区段位置匹配，梁的曲率增长较为充分，梁的变形能力更强，极限荷载比TL1高出近44％。②TL2跨中段CFRP带受力最大，已基本达到极限拉应力，CFRP带呈撕裂状破坏。对梁的控制截面而言，TL2跨中段CFRP带的利用率最高。③张拉CFRP带后，对短期内预应力损失值的观测表明，TL2的预应力损失更小，锚固效果更好。
　　在试验研究的基础上，采用四种近似计算方法分别计算了试验梁的极限正截面受弯承载力，通过对各方法计算结果及误差的对比分析，提出了修正建议，提高了其对本文试验梁正截面受弯极限承载力计算的合理性与精度。

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1 绪 论

1.1 引言

1.2 CFRP的加固研究

1.3 预应力CFRP加固技术

1.4 本课题组的前期研究工作

1.5 本文研究的目的和内容

2 试验方案

2.1 材料性能

2.2 构件设计

2.3 测点布置

2.4 预应力CFRP张拉施工工艺

2.5 承载力的确定

2.6 加载方案

3 试验现象及分析

3.1 试验过程及现象

3.2 裂缝宽度及特征

3.3 荷载挠度关系

3.4 弯矩曲率关系

3.5 混凝土应变

3.6 截面应变分布

3.7 纵筋的应变

3.8 CFRP带的应变

3.9 TL1与TL2试验结果的比较

4 受弯承载力分析

4.1 开裂荷载的计算

4.2 极限承载力的复核

4.3 不同方法计算极限承载力

4.4 极限荷载各计算方法的对比

4.5 极限荷载计算方法的综合

5 结论与展望

5.1 主要结论

5.2 对后续研究的展望

致谢

参考文献