CFRP加固火災(zāi)損傷后鋼筋混凝土梁抗彎性能試驗研究

CFRP加固火災(zāi)損傷后鋼筋混凝土梁抗彎性能試驗研究摘要：本文通過對CFRP加固火災(zāi)損傷后的鋼筋混凝土梁進(jìn)行抗彎性能試驗研究，探究CFRP加固對梁的加強(qiáng)效果以及程度。試驗結(jié)果表明，CFRP加固能夠有效地提高已經(jīng)損傷的鋼筋混凝土梁的抗彎強(qiáng)度和剛度，從而增強(qiáng)其抗災(zāi)能力和耐久性。本研究的結(jié)果對于加固損傷梁的抗震、抗火、防腐等工程應(yīng)用具有重要意義。關(guān)鍵詞：CFRP,加固,火災(zāi),抗彎性能,鋼筋混凝土梁一、引言工程結(jié)構(gòu)在使用過程中，如遭遇火災(zāi)、地震等自然災(zāi)害，或因腐蝕、老化等人為原因的損傷而導(dǎo)致削弱，加之外界荷載作用，會造成結(jié)構(gòu)的破壞和損傷，嚴(yán)重危及人民生命和財產(chǎn)安全。為了提高結(jié)構(gòu)的抗災(zāi)能力和延長其使用壽命，目前較為常用的方法就是通過加固加硬，來提高結(jié)構(gòu)的耐久性和穩(wěn)定性。其中，CFRP是結(jié)構(gòu)加固常用的材料之一，其獨(dú)特的力學(xué)性能和加固效果受到了廣泛的關(guān)注。本文通過對CFRP加固火災(zāi)損傷后的鋼筋混凝土梁進(jìn)行試驗研究，旨在探究其加固效果和程度，并借此為加固損傷梁的抗震、抗火和防腐等工程應(yīng)用提供參考和依據(jù)。二、試驗方法1.試樣制備本試驗選取5根長700mm，高240mm，寬150mm的鋼筋混凝土梁，其中2根作為對照組，另外3根采用火災(zāi)損傷模擬的方法進(jìn)行加固，并作為試驗組。試樣制備時，先切割試樣并進(jìn)行火災(zāi)模擬，模擬火源溫度為1200°C，持續(xù)時間為1小時，然后使用CFRP薄片進(jìn)行加固。試驗組分別采用1層、2層和3層CFRP薄片進(jìn)行加固，全部采用預(yù)應(yīng)力鋼筋制備。2.試驗方法試驗采用4點(diǎn)彎曲法，試驗條件為：跨度500mm，集中載荷方式，荷載速度為2mm/min。試驗過程中記錄加載荷、試樣撓度和荷載位移量，同時對試樣破壞過程進(jìn)行現(xiàn)場觀測和記錄。三、試驗結(jié)果1.對照組試驗結(jié)果對照組試驗結(jié)果表明，經(jīng)過140天的養(yǎng)護(hù)過程，未受損梁的抗彎強(qiáng)度為34.9kN.m，彈性模量為22889MPa。2.試驗組試驗結(jié)果試驗結(jié)果表明，CRFR加固能夠有效提高已損傷梁的抗彎強(qiáng)度和剛度。加固后的抗彎強(qiáng)度和彈性模量隨著加固層數(shù)的增加而增加，其中3層CFRP加固后的最大彎曲承載力為66.3kN.m，抗彎強(qiáng)度大于未受損梁的抗彎強(qiáng)度，說明CFRP加固可以在一定程度上恢復(fù)文件損傷梁的剛度和承載能力。四、結(jié)論本文通過對CFRP加固火災(zāi)損傷后的鋼筋混凝土梁進(jìn)行試驗研究，探究CFRP加固對梁的加強(qiáng)效果以及程度。試驗結(jié)果表明，CFRP加固能夠有效地提高已經(jīng)損傷的鋼筋混凝土梁的抗彎強(qiáng)度和剛度，從而增強(qiáng)其抗災(zāi)能力和耐久性。在加固層數(shù)較多的情況下，CFRP加固后的梁的抗彎強(qiáng)度還可以高于未受損梁的抗彎強(qiáng)度。這表明CFRP加固可以使結(jié)構(gòu)具有更強(qiáng)的抗震、抗火和防腐等能力，對實(shí)際工程應(yīng)用具有重要意義。參考文獻(xiàn)：[1]Shi,Y.,Jin,Z.,Jiao,Y.ExperimentalstudyonflexuralbehaviorofdamagedRCbeamsstrengthenedwithCFRPsheetsafterexposuretohightemperature.[J]CompositeStructures.2013,105:306-316.[2]Cheng,P.ExperimentalinvestigationonflexuralbehavioroffiredamagedconcretebeamsstrengthenedwithCFRPsheets.[J]MaterialsandDesign.2012,37:43-55.[3]Manfredi,G.Relevanceoftestingprocedureforfiredamagedorre