钢筋混凝土有腹筋梁表层嵌贴CFRP的抗剪加固试验研究-yg.ppt

2006,全国第四届,FRP,学术交流会议,题目：钢筋混凝土有腹筋梁表层嵌贴,CFRP,的抗剪加固试验研究,演讲人：教授,主要内容,表层嵌贴,FRP,抗剪加固概况,试验设计,试验结果,钢筋混凝土梁表层嵌贴,CFRP,抗剪承载力推演简介,结论,1,表层嵌贴,FRP,抗剪加固概况,表层嵌贴,FRP,加固法,(,Near-Surface Mounted,NSM),梁抗剪加固,抗弯加固,砌体加固,负弯矩区加固,筒仓加固,表层嵌贴,FRP,抗剪加固概述,De,Lorenzis,和,Nanni,所作的,FRP,筋抗剪试验,FRP,提供的抗剪承载力推导为：,a.,粘结破坏,b.,保护层破坏,抗剪试验破坏模式,试验项目介绍,本试验项目系,国家自然科学基金,资助项目,“,钢筋混凝土梁表层嵌贴,FRP,加固性能研究,”（批,准号：50378084）的子项目,研究方法：,试验研究,结合,近似理论分析,抗剪破坏模式,抗剪破坏机理,影响因素,抗剪承载力推 演,研究内容：,2,试验设计,传感器,千斤顶,分配梁,百分表,试验梁,试验装置示意图,百分表,百分表,试验方法：,两点加载单跨伸臂简支梁,1.,有别于简支梁试验,2.,有别于无腹筋梁,试验,参数,试件编号,箍筋间距,（,mm,）,CFRP,间距,(mm),CFRP,板宽,（,mm,）,理论破坏剪力（,KN,）,规范公式,Zsutty,公式,1,BS200,200,对比梁,53.2,113.6,2,BS200-F200,200,200(,单板,),10,59.38,119.78,3,BS200-F120,200,120(,单板,),10,67.33,127.73,4,BS200-F075,200,75(,单板,),10,67.33,127.73,5,BS200-FD120,200,120,（双板）,10,81.46,141.86,6,BS150,150,对比梁,62,129.1,7,BS150-FD120,150,120,（双板）,10,90.23,157.36,B,代表梁，,S,代表箍筋，,F,代表,CFRP,，,D,代表双板，,75,200,数字表示间距，例如,BS200,代表箍筋间距为,200,的对比梁,BS200-F120,代表箍筋间距为,200,，,CFRP,采用单板且间距为,200,的加固梁,BS200-FD120,代表箍筋间距为,200,，,CFRP,采用双板且间距为,200,的加固梁,试件设计,设计要求,：,保证非加固区不剪切破坏,保证试件不发生抗弯破坏,试验装置,加固示意图,a.BS200-F200,b.BS200-F120,CFRP,单板,c.BS200-F75,d.BS200-FD120,e.BS150-FD120,CFRP,双板,应变片布置示意图,a.BS200,b.BS200-F200,c.BS200-F120,d.BS200-F75,e.BS200-FD120,f.BS150,g.BS150-FD120,A,C,D,B,1,2,1,2,3,4,1,2,3,4,5,6,7,6,7,8,1,2,3,4,5,A,B,C,D D,6,7,8,1,2,3,4,5,1.,箍筋在高度中间贴一应变片，两侧对称布置，标记为，用符号,A,，,B,，,C,，,D,，,E,表示,2,。,CFRP,板在高度中间贴一应变片，两侧对称布置，标记为，用符号,1,，,2,，,.3,等数字表示。,试验流程,达到估算极限荷载,80,前,荷载控制加载（,10kN,每级）,接近估算极限荷载时,挠度控制加载（0.,30.5mm,每级）,3,试验结果,破坏模式,试件编号,加固区开裂剪力,加固区极限剪力,破坏时简支,跨跨中挠度（,mm,）,破坏模式,试验值,（,kN,）,提高幅度,（）,试验值,（,kN,）,提高幅度,（）,1,BS200,69.66,104.49,7.97,剪压破坏,2,BS200-F200,85.14,22.22,112.23,7.41,7.65,保护层剥离,3,BS200-F120,77.4,11.11,119.97,14.81,9.32,保护层剥离,4,BS200-F75,77.4,11.11,129.65,24.07,8.75,保护层剥离,5,BS200-FD120,81.27,16.67,141.26,35.19,9.25,保护层剥离,6,BS150,73.53,112.23,7.32,剪压破坏,7,BS150-FD120,77.4,5.26,149.00,32.76,9.45,保护层剥离,对比梁剪压破坏,主裂缝与长度方向成,23,0,裂缝与长平方向成,37,0,BS200,破坏图,a.,荷载箍筋应变曲线,b.,荷载跨中挠度曲线,BS200,应变片布置及试验结果曲线,加固梁破坏状况,a.,胶层开裂,b.,保护层连续裂缝,c.BS200-F120,破坏状况,胶层附件混凝土细小裂缝,胶层裂缝,顶部连续裂缝,主裂缝,弯剪裂缝与顶部裂缝贯通,破坏模式：,混凝土保护层剥离，使剪切主裂缝与水平 面角度变大,抗剪承载力：,荷载挠度曲线：,影响因素之,FRP,间距,承载力提高幅度,图,4.16 BS200,系列荷载跨中挠度曲线,综合,FRP,间距和,FRP,粘结面积，统一用加固率来表示,抗剪承载力,构件编号,FRP,加固率,(%),承载力提高幅度,(%),备注,BS200,对比梁,BS200-F200,0.06,7.41,单板,BS200-F120,0.1,14.81,单板,BS200-F75,0.16,24.07,单板,BS200-FD120,0.2,35.19,双板,影响因素,之箍筋间距,荷载跨中挠度曲线,荷载箍筋应变曲线,图,4.21,箍筋应变曲线,4,抗剪承载力推演简介,钢筋混凝土有腹筋梁表层嵌贴,CFRP,抗剪承载力推演,混凝土抗剪承载力,Zsutty,通过大量的试验分析，提出了抗剪能力计算公式为：,剪跨比大于,2.5,剪跨比小于,2.5,箍筋抗剪承载力,碳纤维板加固后梁的抗剪承载力,FRP,利用率曲线,FRP,高度方向应变分布,荷载等级,各构件主裂缝角度表,构件编号,主裂缝角度,构件编号,主裂缝角度,构件编号,主裂缝角度,BS200,23,0,BS200-F75,50,0,BS150-FD120,57,0,BS200-F200,29,0,BS200-FD120,54,0,BS200-F120,46,0,BS150,23,0,试验值与理论值比较,构件编 号,试验值（,KN,）,理论值（,KN,）,理论值,/,试验值,V,CS,V,F,V,T,V,CS,V,F,V,T,V,CS,/V,CS,V,F,/V,F,V,T,/V,T,BS200,104.49,104.49,99.40,0,99.40,0.951,0.951,BS200-F200,104.49,7.74,112.23,99.40,10.30,109.70,0.951,1.331,0.977,BS200-F120,104.49,15.48,119.97,99.40,17.17,116.57,0.951,1.109,0.972,BS200-F75,104.49,25.16,129.65,99.40,27.47,126.87,0.951,1.092,0.979,BS200-FD120,104.49,36.77,141.26,99.40,34.34,133.74,0.951,0.934,0.947,BS150,112.23,112.23,110.17,110.17,0.982,0.982,BS150-FD120,112.23,36.77,149.00,110.17,34.34,144.51,0.982,0.934,0.970,BSV,153.46,153.46,153.08,153.08,0.998,0.998,BS90-7A,153.46,53.34,206.80,153.08,54.67,207.75,0.998,1.025,1.005,5,结论,小结,采用表层嵌贴,CFRP,板加固法能有效提高 钢筋混凝土有腹筋梁的抗剪极限承载力,抗剪加固破坏形式为：混凝土保护层整体剥落破坏,对箍筋配筋率相同的加固梁，随着,FRP,加固率的提高，抗剪承载力呈线性提高；而在低配筋率下，箍筋配筋率对抗剪承载力影响有限。,采用考虑纵筋销钉作用等的混凝土抗剪公式和基于协调压力场理论的箍筋抗剪公式与实际更加接近和合理，本文推演的钢筋混凝土有腹筋梁表层嵌贴,CFRP,抗剪承载力公式，简洁方便，易于工程应用。,谢谢！,The end!,