预应力CFRP板加固钢筋混凝土梁疲劳试验研究.doc

预应力CFRP板加固钢筋混凝土梁疲劳试验研究随着经济水平的提高,人们对建筑物的安全性、适用性和耐久性提出了更高的要求,因此对结构加固、改造逐渐发展成为目前建筑领域比较热门的课题。碳纤维板(CFRP板)由于其质量轻、抗拉强度高、耐久性好等优点引起了工程加固领域的普遍关注。以往研究中,预应力CFRP板加固混凝土梁的静载试验研究取得了显著科研成果,但对其进行疲劳试验及预应力损失试验的研究甚少,且存在试件尺寸小、预应力水平低、锚具可靠性差等问题,这严重制约着CFRP板在工程加固领域的发展。本文自主研发两套锚具设备,采用锚具MJ1对6根混凝土梁进行预应力CFRP板加固,然后进行疲劳试验研究(3根静载,3根疲劳);采用MJ1和MJ2对6根混凝土梁进行预应力CFRP板加固,然后进行预应力损失理论及试验研究。研究内容及成果如下:1.对自主研发的锚固张拉设备进行了分析介绍,对预应力CFRP板加固混凝土梁进行理论计算,将理论值与试验值进行对比,发现吻合度高。2.通过分析试件材料应变、试件挠度及裂缝发展随循环荷载的变化规律得出:损伤试件与完好试件的疲劳性能相近,说明预应力CFRP板加固损伤梁可以达到与完好梁同样的加固效果;预应力水平60%的试件比预应力水平40%的试件跨中挠度减小显著;与预应力水平40%的试件相比,预应力水平60%的试件裂缝数目多,裂缝间距小,裂缝宽度小。3.采用CFRP板对六根大比例混凝土梁进行张拉试验,有效地解决了以往学者研发锚具出现的滑移问题:在CFRP板与夹具的接触面铺垫纱布并用结构胶抹匀,然后用测力扳手拧紧。4.对比分析锚具张拉端是否开槽、预应力水平、锚具种类等因素对预应力损失的影响。梁底开槽试件比不开槽试件预应力总损失率小,说明采用梁底开槽方式能有效抑制预应力损失;随着预应力水平的提高预应力总损失率增大,说明为了防止有效预应力的损失应该选择合适预应力水平;MJ1比MJ2预应力总损失率小,说明MJ1的可靠度更高。