预应力CFRP板加固钢筋混凝土梁的试验研究.doc

预应力CFRP板加固钢筋混凝土梁的试验研究由于人为或自然因素及标准规范的提高,许多老旧桥梁及房屋亟需加固。但传统的加固方法都存在着明显缺点及加固效果始终难以达到理想程度。随着碳纤维增强复合材料(CFRP)的出现,其良好的使用性能(质量轻、抗拉强度高、应力松弛小、耐久性好等诸多优点)引起建筑工程行业的普遍关注,被广泛应用到结构的加固维修中。预应力碳纤维板加固法具有加固效率高的特点,能够明显延缓开裂、控制开裂、提高承载力的优点,但是由于以往研究的各类锚具加固施工难度高、预应力水平低等缺陷,限制了该技术的工程应用。本文在现有张拉锚固设备的基础上,先后自主研制出两套性能可靠、操作简单的张拉锚固设备(需开槽锚具MJ-1,不需开槽锚具MJ-2);设计制作了对比梁、非预应力CFRP板加固梁(MJ-1)、预应力CFRP板加固梁(MJ-1)及预应力CFRP板加固梁(MJ-2)各1根,并对4根试验梁进行抗弯性能对比试验。研究内容及成果如下:1.研制了两套张拉锚固设备,试验研究证明两套锚具均锚固可靠、保证CFRP板与梁体协调工作,其中MJ-2锚具梁上不开槽、不削弱原横截,工地现场实用性更强。论文总结了预应力CFRP板的施工工艺及操作流程,为预应力CFRP板在实际工程项目的应用提供设备参考和技术支持。2.造成CFRP板预应力损失的因素有锚具设备之间的阻力、张拉夹具的回缩及变形、预应力CFRP板应力松弛和混凝土的回缩及徐变。其中,张拉夹具的回缩是CFRP板预应力瞬时损失的主要原因。3.通过对比梁、非预应力CFRP板加固梁(需开槽)、40%预应力CFRP板加固梁(需开槽)和40%预应力CFRP板加固梁(未开槽)的受弯性能试验研究,分析了非预应力和预应力CFRP板对受弯构件的裂缝开展及分布、承载能力、构件变形、抗弯刚度等性能的影响;比较了CFRP板在各阶段强度利用效率,为预应力CFRP板在工程中的应用奠定基础。