干湿循环下CFRP布加固过载损伤钢筋混凝土T梁抗弯试验研究

摘要

近年来，用FRP加固修复钢筋混凝土结构的技术得到广泛的应用。而因为具有高强度、耐久性能好等优势，碳纤维增强复合材料(CFRP)在钢筋混凝土结构的加固修复中应用最为普遍。采用CFRP布加固钢筋混凝土桥梁结构的技术仍然存在着一些亟需解决的问题，特别是车辆荷载过载疲劳、干湿循环影响等耐久性问题。本文通过模拟干湿循环快速劣化试验来获得干湿循环中CFRP加固钢筋混凝土结构的长期性能，分析过载损伤和干湿循环作用对CFRP加固构件的影响，获得CFRP加固钢筋混凝土结构的耐久性数据，为CFRP加固技术在华南地区钢筋混凝土桥梁中的应用提供依据。
　　本文共制作了19根钢筋混凝土梁，其中14根进行了CFRP布抗弯加固，通过实验研究了过载损伤和干湿循环作用对试验梁抗弯性能的影响。得到结论如下:
　　(1)本文通过对过载损伤后试验梁的极限荷载、极限挠度、钢筋应变等数据进行分析，研究过载损伤对钢筋混凝土T梁抗弯性能的影响。试验结果表明，过载损伤试验后钢筋混凝土T梁存在一定的残余变形和残余裂缝。由于反复受力对试验梁受拉主筋产生了一定的冷拉效果，过载损伤后的试验梁屈服荷载和极限荷载略为提高，并一定程度上提高试验梁的延性。
　　(2)研究了过载损伤对CFRP加固的钢筋混凝土T梁抗弯性能的影响。结果表明，CFRP加固可以显著提高试验梁的抗弯承载力，增强梁的刚度，有效抑制裂缝的开展。过载损伤会降低CFRP布的加固效果，提高CFRP材料强度的利用率，对加固后试验梁的延性影响不大。
　　(3)研究了干湿循环作用对CFRP加固的钢筋混凝土T梁抗弯性能的影响。结果表明，干湿循环作用弱化了CFRP与混凝土界面粘结性能，使得CFRP不能有效的抑制裂缝的开展。干湿循环作用会降低被加固梁的极限荷载，对延性影响不大。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 课题的背景

1．2 预损伤对加固梁抗弯性能的影响

1．3 干湿循环对FRP材料耐久性的影响

1．4 干湿循环对树脂胶层耐久性的影响

1．5 干湿循环对FRP加固混凝土构件耐久性的影响

1．6 课题研究的意义

1．7 本文的主要内容

第二章 试验概况

2．1 试验设计

2．2 材料试验

2．3 试验梁的制作

2．4 试验方案

2．4．1 试验环境

2．4．2 试件测量内容

2．4．3 加载方式

2．5 CFRP布加固受弯钢筋混凝土梁理论计算

第三章 过载损伤对试验梁抗弯性能的影响

3．1 过载损伤过程分析

3．2 试验结果与破坏形态

3．3 过载损伤对试验梁抗弯性能的影响

3．3．1 过载损伤对试验梁抗弯承载力的影响

3．3．2 过载损伤对试验梁变形的影响

3．3．3 过载损伤对试验梁CFRP应变的影响

3．4 加固试验梁剥离破坏机理分析

3．4．1 CFRP受弯加固钢筋混凝土梁剥离破坏类型

3．4．2 CFRP受弯加固钢筋混凝土梁剥离破坏分析

3．5 本章小结

第四章 干湿循环对加固梁抗弯性能的影响

4．1 试验结果与破坏形态

4．2 干湿循环对加固梁抗弯性能的影响

4．2．1 干湿循环对加固梁抗弯承载力的影响

4．2．2 干湿循环对加固梁变形的影响

4．2．3 干湿循环对加固梁CFRP应变的影响

4．3 本章小结

结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

声明

致谢