| 产地 : | 北京 | 适用范围 : | 结构植筋 |
| 材质 : | 环氧树脂 | 规格 : | 45KG/组 |
| 功能 : | 植筋锚固 | 品牌 : | 博瑞双杰 |
碳纤维布加固混凝土梁抗弯强度计算及施工规程建议
。本文依据三根粘贴碳纤维布混凝土梁的抗弯试验，建议了碳纤维加固混凝土梁的抗弯强度计算方法
，依实际施工经验，提出了碳纤维布加固混凝土梁的施工规程建议。
关键词：碳纤维布加固梁，抗弯强度，施工规程
混凝土结构工程新千年所面临的主要问题之一是：既有混凝土结构国内外试验资料表明碳纤维增强塑料布加固混凝土梁的破坏形态主要有以下几种:①受压区混凝土压碎碳坏;②碳纤维增强塑料拉断碳坏,③受压区混凝土压碎碳坏的同时,碳纤维增强塑料拉断碳坏:④剪切碳坏:⑤碳纤维增强塑料加固混凝土梁早期碳坏。的加固和修复。
粘贴碳纤维布加固技术，是近十年在日本首先应用和发展的，已有一千多个工程实例。该方法的主要优点表现在： 1、 性能稳定，一般无腐蚀问题。 2、重量轻，不增加结构静载。 3、强度高。4、容易手工操作，不需专门机械设备。 5、施工无灰尘和噪声污染，并可不间断生产运营。目前，在我国已有不少单位在研究碳纤维粘贴布的计算方法，已有不少工程实例。同济大学在接收生产任务的同时，针对性地做了一系列试验，如环向粘贴碳纤维布间接提高柱的抗压承载能力试验，加固混凝土梁的抗弯试验和抗剪试验，为工程应用起到指导作用。本文的主要目的是探讨粘贴碳纤维布混凝土梁的抗弯计算方法以及总结粘贴碳纤维布的施工操作方法。
&emsp根据应变协调关系,推导了碳纤维加固受弯构件适筋破坏I情況下的受弯承載能力计算公式。借助分析承載能力极限状态下受拉区破纤维片材拉应变的发展规律,分析了碳纤维片材用于受弯构件正截面加固的有效性。通过数值分析知,截面的纵筋配筋特征值是影响碳纤维片材能力发持的最主要因素;而截面承担的初始弯矩虽不利于受拉区碳纤维片材的应变发起,存在着碳纤维应变滞后问题,但对承载能力极限值的影响并不显著。; 在同济大学建工系结构试验室进行了三根梁的试验，其中二根梁贴碳纤维布加固，为对比试验，一根梁没有粘贴碳纤维布。三根试验梁（L-1，L-2a，L-2b）的截面特性见表1，试验梁浇筑日期：99年10月21-22日，水泥：砂：石子=26：48：97；贴碳纤维布日期：99年11月16日；
碳纤维布为上海同砼碳纤维布有限公司生产的“同砼”牌无纺单向碳纤维布，试验梁的加固工作在试验室内进行，为了与实际加固施工现场操作相一致，操作人员上仰操作，加固操作程序为：打底胶、批胶泥、上胶、贴碳纤维布、罩面胶。
（一）、加荷装置示意
（二）、材料性能
混凝土、钢筋的材料性能见表1。碳纤维布的规格：0.1×45mm,极限抗拉强度：3600Mpa,弹性模量235Gpa。
（三）、试验结果
１、破坏特性：
二根（L-2a，L-2b）贴碳纤维布梁的破坏为：受拉钢筋首先屈服，而后加固梁表现出较大的塑性，后碳纤维布拉断；一根（L- 1）没有采用加固措施试验梁的破坏为：受拉钢筋屈服破坏。
２、加固效果对比
计算结果见表1。
（四）结论
１、加固后的试验梁，皆由于碳纤维布的拉断而破坏，说明粘结性能良好，加固方法可靠，能够满足结构设
计要求。
２、加固后试验梁的截面破坏弯矩，比加固前试验梁的截面破坏计算弯矩提高42-54.7%，说明加固效果明
显。
３、碳纤维的弹性模量与钢筋相近，但由于其强度高，充分发挥碳纤维的强度需要较大的应变。
１、碳纤维布加固梁抗弯强度计算
依据加固试验梁的破坏特性，在极限状态下，受拉钢筋屈服，破坏由碳纤维拉断诱发，参照现行混凝土
结构设计规范抗弯设计计算的基本原理，假定:
１、混凝土梁受弯后，变形规律符合平截面；
２、钢筋为理想弹塑性材料;
３、混凝土的应力-应变关系采用《混凝土结构设计规范》所建议的关系式；在极限状态下，受压区混凝土
应力等效为矩形应力块，应力强度为混凝土的弯曲抗压强度;
４、忽略混凝土的抗拉强度;
５、在极限状态下，碳纤维的应力达抗拉设计强度。
在极限状态下,加固梁的截面应力图由图3所示。
图3.极限状态下截面应力图
图中，Mu—截面极限弯矩;As,As’—受拉受压钢筋面积， fY,fY’—钢筋抗拉、抗压设计强度：ACF—碳纤维截面面积；fCF—碳纤维的抗拉设计强度，建议取极限抗拉强度的0.8倍。
图3所示截面的平衡方程为：
ΣFx=0
Asfy+AcFfcf-A’sf’y-bxfcm=0 (1)
<混凝土中钢筋锈蚀破坏，大大缩短了结构物的使用寿命，或者说需要花费很多的钱来维持方能达到设计寿命。加入钢筋阻锈剂能起到两个方面的作用：一方面推迟了钢筋开始生锈的时间；另一方面，减缓了钢筋锈蚀发展的速度。在严酷的锈蚀环境中（海洋或撒盐等）一般５～１５年内可出现钢筋锈蚀造成的顺钢筋裂缝，若不及时修复，将很快达到破坏极限；而掺用钢筋阻锈剂后，将能期望达到设计年限的要求（美国以７５年为钢筋阻锈剂可以达到的目标年限）。span style="font-size:16px;">ΣMAS(F)=0
M=bxfcm(ho-x/2)+A’sf’y(ho-a’s)+AcFfcFas (2)
将试验梁材料的实际强度代入（1）和（2），可计算出梁微裂缝是所有混凝土结构自收缩与一般的干燥收缩一样，都是由于水的迁移而引起。但自收缩不是由于水向外蒸发散失所致，而是因为水泥水Z化H时消耗水分造成的，产生所谓的自干燥作用，造成混凝土内部的相对湿度降低，.体积减小。水泥水化过程没有外界水的供应或即使有外界水的供应的，但其通过毛细孔渗透到体系内部的速度小于内部空隙的形成速度时，毛细孔水从饱和趋向于不饱和状态，即产生自干燥现象。自收缩可以解释为是水泥浆在与外部环境无质量交换的条件下，随着水泥浆中水因水化而消耗，微管中水分形成凹液面产生负压而导致的收缩。都具有的,它的存在是正常的现象。它量然对混凝_十结构的变形、强度有影响,但在设计规范中就已经考虑到微裂缝对混凝土强度和抗裂性能的影响,对具体的结构不需另加研究。但微裂缝的存在,结构受力作用时,就会发展成宏观裂缝。其基本过程是原始粘结裂缝的逐渐扩大和新的粘结裂缝的出现,产生少量穿越砂浆的裂缝,穿越砂浆的裂缝发展较快,并出現局部穿越骨料的裂缝,各种裂缝迅速发展井逐渐贯通,形成贯穿裂缝。的极限破坏弯矩，见表1。
实际梁截面破坏弯矩Mu与加固后截面计算极限弯矩比值的平均数为0.9735，说明计算方法可靠。