CFRP加固钢筋混凝土梁抗弯极限承载力计算

受弯 极 限承 载力计 算提 出 了一种 更能 反 映梁体 的实 际受 力状 况 ， 且计 算结果 也更 加合 理 的计算 方法 ．
加 固后 ， 构件 的受 力 特 点 和破 坏 模 式 与 普 通 钢筋 混 凝土 构件 的破坏 形 态 有 所 不 同． 贴 Ｃ Ｒ 外 Ｆ Ｐ材料 的 加 固设 计 ， 能简 单地 按 照现 有 钢 筋 混 凝 土 结构 的 不 设计 方法 ， 将 Ｃ ＲＰ作 为 钢筋 进 行 等 强 代换 ． 仅 Ｆ 因 此 ， 何确 定加 固后 结 构 的极 限 承 载 力 是推 广 该 项 如 新技术 的关 键 ， 今 为止 该 问题 仍 没 有 得 到很 好 的 迄
摘
要： 经碳 纤 维 增 强材 料 （ Ｆ Ｐ 加 固后 的钢 筋混 凝 土 构 件 ． 受 力 特 点 和 破 坏 模 式 与 原 构 件 不 同． 于平 截 面 ＣＲ ） 其 基
假 定及 《 凝 土 结 构 设 计 规 范 》 荐 的 混 凝 土 、 筋材 料 应 力一 变关 系 ， 混 推 钢 应 分析 了加 固梁 弯 曲破 坏 时 的极 限 状 态 ， 对 针 钢 筋 屈服 后 混 凝 土 压 碎 和 钢 筋 屈 服 后 Ｃ Ｒ Ｆ Ｐ材 料 达 到 允许 拉 应 变两 种 弯 曲破 坏 模 式 ， 出极 限破 坏 发 生 的 条 件 及 提 考虑 Ｃ Ｒ Ｆ Ｐ初 始 应 变 的 极 限 承 载 力计 算公 式 ． 过 对 某 Ｃ Ｒ 通 Ｆ Ｐ加 固 矩 形 截 面钢 筋 混 凝 土 梁 抗 弯极 限 承 栽 力 的 计
第 ９卷 第 ６期 ２ ０年 １ ０１ ２月
兰 州 交 通 大
学 学 报
Ｖｆ１ ９ ）． Ｂ ］ ｆＬ ｎ ｈ ｔ．ａ ｔｎ ｉ ｒ ｉ Ｉ ｌ ａ ｏ ａ ｚ ｏＩ ｉ ｏ ｇ Ｕｎｖ ｓｔ ｏｒ １ｏ ｅ ｙ
坏； 混凝 土压碎 引 起 的弯 曲破 坏 ； 切 破 坏 ； 凝 土 剪 混 保 护层 剥 离破 坏 ； Ｆ Ｐ板端 界 面剥 离破 坏 ； ＣＲ 中部 弯
曲裂缝 引 起 的界 面剥 离 破坏 ； 部 弯剪 裂 缝 引起 的 中
当采用 Ｃ Ｒ Ｆ Ｐ材 料 加 固 时 ， 役 结构 已经 承 受 服
面 优势口 ， ］ 在土 木工 程 中得 到广 泛应 用 ， 其研 究 已成
没有 针对 不 同破坏 模式 的受 力特 点给 出更 准确 的计 算方 法． 本文 在考 虑 Ｃ Ｒ Ｆ Ｐ材 料 的脆 性 性 能 和初 始
应 变 的基 础 上 ， 现 有 钢筋 混 凝 土 结 构 的设 计 方 法 对
加 以适 当 的修 正 ， 而对 Ｃ Ｒ 从 Ｆ Ｐ加 固钢 筋混 凝 土 梁
为 目前该 领 域 的研 究 热 点 ＿ ＿ＣＦ Ｐ为 脆 性 材 料 ， ２． Ｒ ＿ ６
而钢 筋 为延性 材料 ， 在用 于结 构 加 固时 ， Ｆ Ｐ的脆 ＣＲ 性性 能会 对结 构性 能 产 生 重 要 影 响． Ｃ Ｒ 经 Ｆ Ｐ进 行
解决 ．
１ Ｃ ＲＰ加 固 混 凝 土 梁 的破 坏模 式 Ｆ
在 大 量 的 试 验 研 究 ｌ 中 ， 观 察 到 多 种 粘 贴 ７ ］ 已 ＣＦ Ｐ板 进 行 受 弯 加 固 的钢 筋 混 凝 土 梁 的破 坏 模 Ｒ 式． 纳 为 以下 ７种类 型 ： Ｆ 归 Ｃ ＲＰ拉 断引起 的弯 曲破
不 计 初 始 应 变 ， 相 关 加 固 规 范 和 一 些 基 于 且 ］ Ｃ ＲＰ加 固钢筋 混凝 土梁 极 限承载 力 分析 的研究 工 Ｆ 作 Ⅲ１ 中大多 只是 给 出 了承 载 力 近 似计 算 公 式 ， ９ｏ ＿Ｊ 并
以其 强 度高 、 耐久 性 好 、 工 便 捷 、 用 面广 等 多方 施 适
收 稿 日期 ： ０ ００ — ８ ２ １ —６ ２
界 面剥 离破 坏． 本 文 仅 针 对 Ｃ ＲＰ拉 断 或 混 凝 土 压 碎 两 种 弯 Ｆ 曲破 坏模 式 ， 导抗 弯极 限承 载力计 算公 式． 推 期望 的 破 坏模 式 为 钢 筋 屈 服 后 混 凝 土 压 碎 或 钢 筋 屈 服 后
一
定 的荷 载 ， 件 的 加 固侧 存 在 拉 应 变 ， Ｃ Ｒ 构 而 Ｆ Ｐ
材 料 只有 在 构 件 承 受 的荷 载 增 加 后 才 开 始 发挥 作 用， 因此 ， Ｆ Ｐ的应 变总 是 小于 受 拉侧 混凝 土 的应 Ｃ Ｒ
变 ， 者 之 间 的差值 即 为 Ｃ ＲＰ的初 始应 变 ￡Ｏ 初 两 Ｆ 。． ｆ 始应 变 直接影 响加 固梁 的抗弯 极 限承 载力 ， 以 ， 所 对 梁 体抗 弯加 固分 析及 极 限 承载 力 计 算 时 ， 须 考 虑 必 初 始应 变 的影响 ． 现 有大量 研究 成果
关 键 词 ： 筋 混 凝 土 梁 ； 固 ； Ｆ Ｐ 初 始 应 变 ； 弯极 限 承 栽 力 钢 加 Ｃ Ｒ ； 抗 中 图分 类 号 ： Ｕ３ ５ １Ｔ １ Ｔ ７ ． ； Ｕ３ ２ 文 献 标 志码 ： Ａ
０ 引 言
碳纤 维增 强 材 料 （ Ｆ Ｐ） 固 的 混 凝 土 结 构 ， Ｃ Ｒ 加
文 章 编 号 ：０ ｔ， ７ （ Ｏ ０ ０ —０ ５０ １０ 一３ ３ ２ １ ）６０ ３ —５ ｌ
Ｃ Ｒ Ｆ Ｐ加 固钢 筋 混 凝 土 梁 抗 弯 极 限 承 载 力 计 算
张 路 ， 宁贵 霞 ， 丁 南宏 ， 李敏 峰
（ 兰州 交通 大 学 土 木工 程 学 院 ， 肃 兰 州 ７ ０ ７ ） 甘 ３ ０ ０
算 ， 与 现行 的 计 算 方 法所 得 抗 弯极 限 承 载 力 比较 ， 文 公 式 更 能 反 映 梁体 的 实 际受 力状 况 ， 计 算 结 果 也 更 加 合 且 本 且
理． Ｃ Ｒ 为 Ｆ Ｐ加 固钢 筋 混 凝 土 梁 抗 弯 设 计 和 工 程 应 用提 供 了理 论 依 据 ．