精品文檔粘貼碳纖維布提高鋼筋混凝土梁抗剪承載力

1、橋梁加固與改造技術(shù)關(guān)于粘貼碳纖維布提高鋼筋混凝土梁抗剪承載力的讀書(shū)報(bào)告日期：2011年12月18日粘貼碳纖維布提高鋼筋混凝土梁抗剪承力的讀書(shū)報(bào)告摘 要：為了全面研究碳纖維布加固鋼筋混凝土梁抗剪受力性能，本文基于凌老師的講課內(nèi)容，并通過(guò)閱讀其他相關(guān)文獻(xiàn)（試驗(yàn)參考天津大學(xué)土木工程系所做12根碳纖維布補(bǔ)強(qiáng)加固鋼筋混凝土梁），分析了用碳纖維布加固后梁的抗剪破壞特征、抗剪承載力以及影響碳纖維布抗剪加固效果的因素（碳纖維布的粘貼層數(shù)、碳纖維布的寬度和間距、梁的剪跨比及梁的配箍情況等）。分析結(jié)果表明，采用碳纖維布加固對(duì)提高鋼筋混凝土梁的受剪承載力有明顯的效果，并可改善鋼筋混凝土梁的變形性能，增強(qiáng)其變形能力。

2、在此基礎(chǔ)上提出了碳纖維布加固鋼筋混凝土梁受承載力計(jì)算公式，通過(guò)對(duì)比其他試驗(yàn)，得出公式的適用性及其有待改進(jìn)的地方。關(guān)鍵詞：碳纖維布；鋼筋混凝土梁；加固；抗剪承載力1 前 言1.1 纖維增強(qiáng)材料用于加固鋼筋混凝土梁的研究狀況1.1.1 國(guó)外研究狀況1981 年，瑞士 Merci 最早采用粘貼碳纖維復(fù)合材料(CFRP)加固了 Ebach 橋。此后十年間，國(guó)外許多學(xué)者對(duì)采用纖維材料加固鋼筋混凝土構(gòu)件進(jìn)行了深入的研究，Philip，Alfarabi Shad、及 Hamid saadatmanesh等分別使用玻璃纖維增強(qiáng)塑料（Glass Fiber Reinforced Plastics 簡(jiǎn)稱 GFRP

3、）、碳纖維增強(qiáng)塑料（Carbon Fiber Reinforced Plastics 簡(jiǎn)稱 CFRP）、及芳綸纖維增強(qiáng)塑料(Aarmid Fiber Reinforced Plastics 簡(jiǎn)稱 AFRP)進(jìn)行了構(gòu)件受彎加固試驗(yàn)，試驗(yàn)中纖維增強(qiáng)塑料加固梁發(fā)生了不同的破壞狀態(tài)，主要包括：（1）縱筋屈服后，混凝上壓碎；（2）縱筋屈服后，碳纖維拉斷；（3）縱筋屈服前，混凝土壓碎；（4）由于彎剪斜裂縫的出現(xiàn)，使碳纖維在該裂縫處剝離，并由于該裂縫的發(fā)展，使碳纖維剝離一直延伸至端部，造成破壞；（5）由于碳纖維端部應(yīng)力集中，使該處混凝土出現(xiàn)裂縫，從而使混凝土在縱筋位置處發(fā)生保護(hù)層的拉剪破壞；（6）由于碳纖維

4、與混凝土的錨固不足發(fā)生的錨固破壞。其中，對(duì)于破壞狀態(tài)（1）和（2），試件破壞時(shí)纖維增強(qiáng)材料發(fā)揮了強(qiáng)度，且縱筋已經(jīng)屈服，極限位移較大，在加固中應(yīng)優(yōu)先選用；對(duì)于破壞狀態(tài)（3）試件破壞時(shí)，縱筋沒(méi)有屈服，混凝土己經(jīng)壓碎，相當(dāng)于超筋破壞，在加固設(shè)計(jì)中應(yīng)避免其發(fā)生；對(duì)于破壞狀態(tài)（4），（5），（6），試件破壞時(shí)碳纖維及混凝土材料沒(méi)有發(fā)揮其極限強(qiáng)度，材料的利用率較低，在加固設(shè)計(jì)中宜采取附加錨固措施避免其發(fā)生，這三種破壞稱為早期破壞。研究結(jié)果表明：沒(méi)有任何附加錨固措施的加固梁通常發(fā)生早期破壞，為了避免早期破壞的發(fā)生，可采用各種不同的附加錨固措施，主要有：在 FRP（Fiber Reinforced Plast

5、ic）端部加 U 型箍；延長(zhǎng) FRP 至支座處；在 FRP 端部用螺栓錨固。試驗(yàn)結(jié)果表明：在 FRP端部用螺栓錨固可以避免混凝土與 FRP 分離破壞的發(fā)生，但在 FRP 端部混凝土中產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中，從而在該位置處產(chǎn)生較大的彎曲裂縫，最后裂縫斜向上發(fā)展，從而引起FRP 上部混凝土斜向受拉破壞（此時(shí)，荷載只是受剪承載力的 6065%）；延長(zhǎng) FRP 至支座及在 FRP 端部加 U 型 FRP 箍，可防止 FRP 梁發(fā)生早期破壞，從而提高了加固梁的受彎承載力。1990 年，Wei 和 Saadamanesh 分析了配筋率、FRP 加固量、混凝土強(qiáng)度、FRP 模量與強(qiáng)度等影響因素。研究表明，加固效

6、率隨配筋率的增加而降低；同時(shí)提高混凝土強(qiáng)度和加固纖維材料用量能有效提高極限承載力。1997 年意大利 Bencardino 在 Calabria 大學(xué)進(jìn)行了 CFRP 板加固試驗(yàn)，在沒(méi)有施加端部錨固的情況下，由于粘貼了 CFRP 板，構(gòu)件延性降低，當(dāng)采取外部粘貼型鋼夾具錨固時(shí)，延性得到恢復(fù)，隨后這種錨固方法成功用于結(jié)構(gòu)加固。1994 至 1997 年間，Tom Norris、Ghazi J.AlSulaimani、宇治公隆、福山洋及荒木伸宏等對(duì)受剪加固梁的性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，試驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)碳纖維方向垂直于裂縫時(shí)，可以大幅提高受剪承載力及剛度；纖維方向與裂縫有一定角度時(shí)，可以較小提高受剪承載力

7、和剛度；不同的粘貼方法產(chǎn)生不同的破壞形態(tài)，碳纖維環(huán)包粘貼時(shí)，加固梁的破壞狀態(tài)為碳纖維斷裂，側(cè)面及 U 形粘貼時(shí)，加固梁容易發(fā)生碳纖維剝離破壞；FRP對(duì)受剪承載力的貢獻(xiàn)與其破壞時(shí)最大應(yīng)力有關(guān)，不同的粘貼方式其最大應(yīng)力不同，且加固梁破壞時(shí)碳纖維的最大應(yīng)力遠(yuǎn)小于其極限應(yīng)力。對(duì)于碳纖維加固梁受剪承載力的計(jì)算，很多學(xué)者采用普通鋼筋混凝土理論，把纖維增強(qiáng)材料等效為鋼筋，由于破壞時(shí)纖維材料的應(yīng)力遠(yuǎn)小于其極限強(qiáng)度，因此需要降低碳纖維強(qiáng)度。對(duì)于纖維強(qiáng)度降低系數(shù)，不同學(xué)者的取值不同。宇治公隆提出碳纖維拉斷破壞時(shí)其應(yīng)變只有極限應(yīng)變的 46%；荒木伸宏對(duì)碳纖維的強(qiáng)度降低系數(shù)建議取 0.6。英國(guó)學(xué)者 Nikolaos

8、Plevris 等通過(guò)對(duì) 3 根混凝土梁的試驗(yàn)，得出用 CFRP材料加固混凝土結(jié)構(gòu)是一種很好的加固方法，與 GFRP，AFRP 相比，CFRP 加固后隨著時(shí)間的增加，其跨中撓度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于 GFRP，AFRP 加固的構(gòu)件。Hamid Saadatmanesh 等人進(jìn)行了粘玻璃纖維板加固鋼筋混凝土梁的試驗(yàn)和碳纖維加固梁的抗彎性能試驗(yàn)，結(jié)果表明加固后試件的抗彎強(qiáng)度提高、裂縫寬度減少，低配筋率的梁加固后性能提高幅度較大，試件的延性有所降低。Sharif 等進(jìn)行的用玻璃纖維加固未卸載的鋼筋混凝土梁的試驗(yàn)結(jié)果表明，加固后試件的破壞雖然呈脆性，但仍表現(xiàn)出了一定的延性；進(jìn)行正截面抗彎加固時(shí)，由于斜截面抗剪能力

9、不足將產(chǎn)生斜裂縫而導(dǎo)致纖維板的剝離，通過(guò)在板端部加螺栓錨固能夠在一定程度上對(duì)這種剝離破壞進(jìn)行約束。1.1.2 國(guó)內(nèi)研究狀況我國(guó)從 1996 年正式開(kāi)始對(duì)纖維增強(qiáng)塑料（FRP）加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，并在 1998 年開(kāi)始了實(shí)際工程的應(yīng)用。目前，國(guó)內(nèi)已有近十個(gè)科研院所（以國(guó)家工業(yè)建筑診斷與改造工程技術(shù)研究中心、中國(guó)建筑科學(xué)研究院、四川建筑科學(xué)研究院為代表），十余所高校（以東南大學(xué)、清華大學(xué)、天津大學(xué)、武漢大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、長(zhǎng)安大學(xué)為代表）對(duì)其性能及加固方法與效果進(jìn)行了大量研究，并取得了較豐富的研究成果。2 碳纖維布加固鋼筋混凝土梁抗剪的試驗(yàn)研究2.1 試驗(yàn)?zāi)康暮椭饕芯績(jī)?nèi)容此次試驗(yàn)的目的是要獲

10、取相關(guān)研究的試驗(yàn)數(shù)據(jù),并對(duì)碳纖維布補(bǔ)強(qiáng)加固后的鋼筋混凝土梁的抗剪性能進(jìn)行試驗(yàn)研究和理論分析。主要研究?jī)?nèi)容有： （1）驗(yàn)證碳纖維布對(duì)鋼筋混凝土梁抗剪性能的改善作用;（2）研究碳纖維條的寬度和間距、碳纖維布粘貼層數(shù)、梁的剪跨比、配箍率和混凝土強(qiáng)度等試驗(yàn)參數(shù)對(duì)加固效果的影響;（3）尋求一個(gè)較合理的計(jì)算模型,并提出簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)計(jì)算公式。2.2 試件的設(shè)計(jì)與制作試驗(yàn)梁為矩形截面的簡(jiǎn)支梁（試件尺寸及配筋圖見(jiàn)圖1），分為兩組,b×h = 150mm ×250mm，跨度l = 2 200mm，凈跨l0 = 2 000mm，混凝土保護(hù)層厚度為30mm。兩組梁配置的縱筋相同, 均為316 ;架立筋

11、為24 。由于本次試驗(yàn)主要研究粘貼的碳纖維布對(duì)鋼筋混凝土梁抗剪作用的影響,故箍筋用量較少,第組梁的配箍率為0.112%;第組梁的配箍率為0.158%?？紤]到僅在梁兩側(cè)粘貼碳纖維條的加固效果不明顯 ,本次試驗(yàn)的補(bǔ)強(qiáng)加固措施采取在剪彎區(qū)段內(nèi)用碳纖維條橫向包裹的方式(圖2) 。試驗(yàn)之前,先將混凝土表面進(jìn)行打磨、平整,去掉12mm 的表面疏松層,并將浮灰清除干凈。在正式粘貼碳纖維條之前,用丙酮擦洗混凝土表面去脂。隨后在混凝土表面均勻涂抹一層均勻飽滿的粘結(jié)劑,將已裁剪好的碳纖維布粘貼上去,并沿碳纖維受力方向施壓趕出氣泡,以使碳纖維與混凝土表面緊密粘結(jié)。當(dāng)碳纖維布粘貼層數(shù)多于一層時(shí),重復(fù)上述過(guò)程。然后,在

12、碳纖維布表面再涂抹一層粘結(jié)劑,上覆塑料薄膜,并用木模板壓緊碳纖維布,一周后待粘結(jié)劑完全固化,方可拆模試驗(yàn)。試驗(yàn)梁的編號(hào)及各種補(bǔ)強(qiáng)加固情況見(jiàn)表4 。圖1 試件尺寸及配筋圖圖2 試驗(yàn)加載示意圖試驗(yàn)梁的混凝土為C20 ,縱筋和箍筋分別為級(jí)和級(jí),混凝土與鋼筋的實(shí)測(cè)力學(xué)性能指標(biāo)亦見(jiàn)表1 。碳纖維織物采用6K碳纖維布,其主要性能指標(biāo)見(jiàn)表2 。碳纖維布與混凝土之間的粘接劑采用環(huán)氧類建筑結(jié)構(gòu)膠,其各項(xiàng)性能如表3所示。2.3 加荷方案試驗(yàn)的加載簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖2 。加載方案采用分級(jí)加荷的方式,每級(jí)荷載10kN。每級(jí)加載后,持荷5min ,待儀表的指示值基本穩(wěn)定后觀察裂縫發(fā)展情況,并記錄箍筋及碳纖維條的應(yīng)變。隨后,繼續(xù)下

13、一級(jí)加載。圖2 中的參數(shù)C 和D ,除試件BV 5和BV 6 分別取為800 ,400mm 以外,其余的試件分別取500 ,1 000mm。2.4 試驗(yàn)結(jié)果與分析2.4.1 受剪承載力試驗(yàn)的主要結(jié)果見(jiàn)表4 ,試驗(yàn)結(jié)果顯示了以下規(guī)律:(1) 碳纖維條的間距越小,則加固梁的抗剪承載力提高得越多。碳纖維條間距對(duì)抗剪承載力的影響如圖3 所示,圖中P0 為試驗(yàn)對(duì)比梁的抗剪承載力。(2) 碳纖維條粘貼層數(shù)越多,則加固梁的抗剪承載力提高得越多。在碳纖維用量相同的情況下,條帶間距小、層數(shù)少的加固方案要優(yōu)于條帶間距大、層數(shù)多的加固方案。單層條帶加固的試件,破壞類型多數(shù)為碳纖維條在斜裂縫處被撕裂,而包裹兩層碳纖維

14、條的試件,其破壞類型為碳纖維條從混凝土表面剝離,使得試驗(yàn)梁拐角應(yīng)力集中處的碳纖維條在較低的應(yīng)力水平(碳纖維的應(yīng)變?yōu)?0006000,小于單層加固方案中碳纖維的應(yīng)變) 下提前破壞。另外,外層的碳纖維條不能完全發(fā)揮其作用也是一個(gè)原因,即碳纖維在使用中存在層數(shù)引起的強(qiáng)度折減問(wèn)題。(3) 梁的剪跨比較大時(shí)加固效果明顯,破壞形態(tài)也從脆性的斜拉破壞轉(zhuǎn)變?yōu)樽冃涡阅苌院玫募魤浩茐摹?4) 梁的配箍率較低時(shí)加固效果明顯。(5) 混凝土強(qiáng)度較高時(shí)加固效果好。試件BV4 和BV2 的加固方案完全相同,但試件BV2 破壞是由于粘結(jié)面的混凝土被剪壞,破壞時(shí)碳纖維應(yīng)變(6500左右) 較小,小于一般情況下的極限拉應(yīng)變,碳

15、纖維的抗拉強(qiáng)度沒(méi)有完全發(fā)揮作用,而試件BV4的破壞是由于碳纖維條在斜裂縫通過(guò)處被撕裂,破壞時(shí)碳纖維的應(yīng)變( > 9 000) 較大。2.4.2 荷載撓度曲線典型試件的Pf 曲線繪于圖4 。從圖中可以看出,碳纖維抗剪加固方法能提高梁的整體剛度和變形能力,這種提高在剪跨比較大或配箍率較低時(shí)尤為明顯,即碳纖維條影響鋼筋混凝土梁剛度的規(guī)律與影響抗剪承載力的規(guī)律相同。通過(guò)研究現(xiàn)有的文獻(xiàn)資料,本文認(rèn)為試件剛度的提高,一方面是由于加固所用碳纖維條對(duì)梁剛度的直接貢獻(xiàn),另一方面是由于粘貼碳纖維條使得斜裂縫開(kāi)展緩慢,對(duì)剛度的提高起到了間接作用。圖4荷載撓度曲線2.4.3 斜裂縫的開(kāi)展試件典型的斜截面裂縫寬度

16、隨荷載P的變化曲線繪于圖5 。從圖中可以看出,粘貼碳纖維條的梁抗剪加固方法,無(wú)論是對(duì)處于斜拉還是剪壓情況的試驗(yàn)梁,除了都能提高構(gòu)件的抗剪承載力以外,還可以提高斜截面的抗剪變形能力。從試驗(yàn)現(xiàn)象中也可以觀察到,用碳纖維布加固后的鋼筋混凝土梁,在斜截面破壞之前都有碳纖維條的撕裂、起鼓和起皺等破壞先兆。圖5 P曲線2.4.4 碳纖維及箍筋的應(yīng)變構(gòu)件BV2 中箍筋及碳纖維實(shí)測(cè)應(yīng)變的發(fā)展情況見(jiàn)圖6 ,各測(cè)點(diǎn)位置如圖7 所示。從圖中可以看到,在同一荷載P作用下,碳纖維的應(yīng)變與箍筋的應(yīng)變并不相同。在斜裂縫開(kāi)裂之前,兩者應(yīng)變相差不大,碳纖維應(yīng)變略大于箍筋應(yīng)變。但當(dāng)斜裂縫出現(xiàn)后,碳纖維應(yīng)變的增加遠(yuǎn)大于箍筋應(yīng)變的增

17、加,這與文的結(jié)論相同。圖6 構(gòu)件BV 2 中箍筋及碳纖維實(shí)測(cè)應(yīng)變 幾點(diǎn)說(shuō)明(1) 對(duì)于試件BV2 ,其抗剪承載力低于未加固的試件BV1 ,這一結(jié)果說(shuō)明,用碳纖維條加固鋼筋混凝土梁時(shí),碳纖維條之間的距離不宜過(guò)大,否則不但起不到加固作用,反而會(huì)降低原構(gòu)件的抗剪能力,其原因有待進(jìn)一步研究。(2) 在實(shí)際工程中,粘貼碳纖維條通常是在梁側(cè)面粘貼碳纖維布,或用U 形條在梁底面和兩個(gè)側(cè)面進(jìn)行抗剪加固。為考察梁頂面碳纖維布的作用,試驗(yàn)中在梁頂面的碳纖維條上粘貼了應(yīng)變片,以測(cè)量其受力變化情況。從實(shí)測(cè)數(shù)值來(lái)看,直到試件破壞,梁頂面碳纖維的應(yīng)變始終很小( < 100) ,其作用可以忽略不計(jì),所以本次試驗(yàn)的數(shù)據(jù)

18、結(jié)果可以用于實(shí)際工程中。3 CFRP 布加固鋼筋混凝土梁抗剪承載力設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 CFRP 布加固混凝土梁剪力傳遞機(jī)理通過(guò)對(duì) CFRP 布作用的分析發(fā)現(xiàn)，采用外部粘貼 CFRP 布加固鋼筋混凝土梁時(shí)，CFRP布的作用機(jī)理和箍筋非常相似。為了進(jìn)一步理解 CFRP 布在抗剪中的剪力傳遞機(jī)理與破壞機(jī)理，仍用傳統(tǒng)的析架拱模型來(lái)解釋：對(duì)粘貼 CFRP 布混凝土梁，在梁開(kāi)裂前，CFRP布的作用不明顯，但在斜裂縫出現(xiàn)后，試驗(yàn)表明，與斜裂縫相交的 CFRP 布中的應(yīng)力會(huì)突然增大，CFRP 布除參與承受剪力外，還可以有效地減小斜裂縫的寬度，提高斜裂縫處混凝土的骨料咬合作用?；炷粱竟绑w為受壓上弦桿、縱向鋼筋為

19、受拉下弦桿、斜裂縫之間的小拱和等為混凝土受壓斜腹桿、箍筋為受拉垂直腹桿、CFRP 布條帶為受拉垂直腹桿或受拉斜腹桿（由粘貼角度決定）。傳力過(guò)程為：CFRP 布可以將被斜裂縫分割的小拱、牢固地連接起來(lái)，這些小拱支承在縱向鋼筋上，小拱傳遞來(lái)的內(nèi)力通過(guò) CFRP 布和箍筋再傳遞到主斜裂縫以上的基本拱體上，使小拱能更多地傳遞內(nèi)力，從而減輕了基本拱體拱頂截面的負(fù)擔(dān)，使剪壓面上的應(yīng)力集中得到緩和，從而提高了整根梁的抗剪能力?？梢?jiàn)，外貼的 CFRP 布類似于增設(shè)了箍筋，但 CFRP 布的作用與梁內(nèi)箍筋的作用還是有區(qū)別的：(1) 箍筋的錨固性能好，而外貼 CFRP 布的錨固性能較難保證 CFRP 布的錨固性能

20、對(duì)加固效果及破壞特征影響較大，如在側(cè)面粘貼 CFRP 布條帶加固時(shí)，由于在端部發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，所以發(fā)生的均為粘結(jié)破壞，加固效果也不明顯。若是“U 形條帶+壓條”的加固方式，在底部不存在應(yīng)力集中現(xiàn)象，當(dāng)在頂部增設(shè)壓條后，壓條不僅對(duì)抗剪有利，而且使該處應(yīng)力集中現(xiàn)象得到較大的改善，破壞時(shí)部分 CFRP 布被拉斷，部分發(fā)生粘結(jié)破壞。若條帶裹梁，由于錨固性能好，破壞時(shí) CFRP 布被拉斷，破壞時(shí)，雖然梁中部的部分 CFRP 布與混凝土脫開(kāi)，但仍能傳遞一定的剪力。(2) 鋼筋為延性材料，而 CFRP 布為脆性材料。因?yàn)殇摻顬檠有圆牧?，所以在斜裂縫產(chǎn)生后，箍筋雖已屈服，但并未被拉斷，其良好的延性性能保證其

21、它箍筋也進(jìn)入屈服階段。CFRP 布為脆性材料，而斜裂縫底部較寬，頂部較細(xì)，故底部的 CFRP 布較早、較大地發(fā)揮作用，而頂部的 CFRP 布較小、較晚地發(fā)揮作用，所以會(huì)導(dǎo)致底部的 CFRP 布超過(guò)其極限應(yīng)變先破壞，然后，其它部位的 CFRP 布被各個(gè)擊破，也就是說(shuō)，由于 CFRP 布為脆性材料，很難保證抗剪加固用的 CFRP 布同時(shí)達(dá)到極限強(qiáng)度，這與梁內(nèi)箍筋的作用有很大的區(qū)別。3.2 設(shè)計(jì)公式碳纖維布加固鋼筋混凝土梁時(shí),其加固效果及作用與箍筋類似。根據(jù)參考的試驗(yàn)結(jié)果及現(xiàn)行混凝土規(guī)范中有腹筋梁的受剪承載力設(shè)計(jì)公式,給出加固梁受剪承載力計(jì)算公式:式中: 為構(gòu)件斜截面上碳纖維受剪承載力設(shè)計(jì)值,反映了

22、碳纖維對(duì)抗剪強(qiáng)度提高的綜合影響;為碳纖維布的受剪承載力影響系數(shù),與混凝土強(qiáng)度、剪跨比和碳纖維布粘貼質(zhì)量有關(guān),本文取 = 0.7 ; 為碳纖維布的抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度;為碳纖維布抗拉強(qiáng)度折減系數(shù)(或“碳纖維布強(qiáng)度利用系數(shù)”) ,從試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),加固梁彎剪區(qū)段內(nèi)的各碳纖維條的應(yīng)變并不相同,考慮到碳纖維應(yīng)力的不均勻性,對(duì)碳纖維的抗拉強(qiáng)度進(jìn)行折減,同時(shí)考慮粘貼層數(shù)的影響,對(duì)于一層的情況可以取= 2/ 3 ,二層的情況取= 1/ 2 ; 為配置在構(gòu)件同一截面內(nèi)碳纖維的全部截面面積;為碳纖維條的間距。式(1) 計(jì)算的結(jié)果與試驗(yàn)實(shí)測(cè)值的比較見(jiàn)表5 。試驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果之比的平均值為1.22 ,均方差為0.05 ,變異

23、系數(shù)為0.05 。這些計(jì)算指標(biāo)與現(xiàn)行規(guī)范中鋼筋混凝土矩形截面構(gòu)件受剪承載力的有關(guān)分析數(shù)據(jù)接近,說(shuō)明本文提出的碳纖維布加固鋼筋混凝土梁受剪承載力計(jì)算公式的可靠度指標(biāo)接近現(xiàn)行規(guī)范,是偏于安全的,因此可以滿足工程設(shè)計(jì)的要求。3.3 試驗(yàn)及設(shè)計(jì)公式中存在的問(wèn)題(1) 試驗(yàn)以梁在無(wú)應(yīng)力狀態(tài)下粘貼加固研究為主，未考慮結(jié)構(gòu)的二次受力，這與實(shí)際情況存在差異；(2) 對(duì)混凝土及箍筋對(duì)CFRP 布的影響還沒(méi)有較詳細(xì)的研究；(3) 碳纖維布的受剪承載力影響系數(shù)及碳纖維布抗拉強(qiáng)度折減系數(shù)的合理取值有待進(jìn)一步試驗(yàn)研究。4 結(jié)論與展望為了全面研究 CFRP 布加固鋼筋混凝土梁抗剪受力性能，本文參考天津大學(xué)土木工程系所做1

24、2根碳纖維布補(bǔ)強(qiáng)加固鋼筋混凝土梁的試驗(yàn)，分析了CFRP 布加固鋼筋混凝土梁斜截面的破壞過(guò)程、破壞機(jī)理、及其影響因素等，其次在試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上對(duì)用 CFRP 布加固鋼筋混凝土梁的抗剪理論作了簡(jiǎn)單探討，并分析了相應(yīng)計(jì)算公式的適用性及其存在的問(wèn)題。具體結(jié)論歸納如下： 1. 碳纖維布加固鋼筋混凝土梁受剪跨比、混凝土強(qiáng)度和配箍率等因素影響。2. 試驗(yàn)研究證實(shí)，粘貼碳纖維條后，試驗(yàn)梁的開(kāi)裂荷載和受剪承載力都明顯提高，其中受剪承載力的提高更為顯著。3. 碳纖維布對(duì)提高梁的受剪承載力的作用機(jī)理與箍筋相似。碳纖維條的寬度越大、間距越小、粘貼層數(shù)越多,其作用也越明顯,梁的抗剪承載力提高得越多。但在碳纖維用量相同的情況下，碳纖維條間距較小者加固效果好。4. 碳纖維布在提高鋼筋混凝土加固梁抗剪承載力的同時(shí),還可以提高梁的整體剛度，改善構(gòu)件的變形性能，增強(qiáng)構(gòu)件的變形能力