HB-FRP抗弯加固20m T梁的服役性能评估

摘要

HB-FRP加固带初始裂缝桥梁正常使用阶段的受力性能需开展评估.基于单元法和直接法生成带初始裂缝的多梁式T梁有限元模型,单元法用于评估FRP界面黏接性能,直接法引入弹性断裂力学基本理论,基于虚拟裂纹闭合法计算初始裂缝的裂尖能量释放率,探讨HB-FRP加固前后的裂缝扩展风险.研究结果表明:车辆荷载作用下,如果梁体无初始裂缝,FRP应力和FRP-混凝土的黏接应力均很小,安全富余度较高;多梁式T梁偏载部位梁体跨中弯曲裂缝处FRP-混凝土黏接应力最大,HB-FRP加固时,轮载作用下极易出现中部弯曲裂缝导致的界面剥离(IC剥离),小于4倍设计轮载情况下,HB-FRP加固裂缝位置发生界面剥离,但钢扣件的抑制剥离效果使IC剥离范围大幅度减小;裂缝越高,裂缝尖端的GⅠ值越大,裂缝越不稳定,越容易扩展;正常使用阶段初始裂缝位置越高,HB-FRP加固抑制裂缝扩展的加固效果越弱,因此发生弯曲裂缝病害的桥梁应尽早加固.