纤维布增强混凝土梁抗弯性能的国内研究总结.docx

纤维布增强混凝土梁抗弯性能的国内研究总结纤维布增强混凝土梁抗弯性能的国内研究总结粘贴纤维布加固既有损伤混凝土桥梁是一种有效的加固方法，以下是小编搜集整理的一篇探究纤维布增强混凝土梁抗弯性能的论文范文，供大家阅读查看。前言由于地震、海浪侵蚀、冻融循环、酸碱环境作用、紫外线照射和超载等因素影响，我国大量混凝土桥梁存在局部或整体损伤，需要进行维修加固。粘贴纤维布加固既有损伤混凝土桥梁是一种有效的加固方法，目前采用的纤维种类主要有碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维等。桥梁结构的突出特征是主要承受车辆荷载等疲劳荷载且所处环境复杂，抗弯疲劳性能是桥梁结构关注的主要性能之一。研究纤维布加固混凝土桥梁抗弯疲劳性能对确保我国交通运输健康发展具有重要意义。国内外学者对纤维布加固混凝土梁的抗弯疲劳性能进行了大量的试验研究工作，得出一系列重要成果。本文拟对纤维布加固混凝土梁抗弯疲劳性能研究进行归纳总结，并结合新型纤维布-玄武岩纤维(BFRP)布的特点，提出今后纤维布加固混凝土梁抗弯疲劳性能研究建议，以便为纤维布尤其是玄武岩纤维布在混凝土桥梁加固中的应用提供借鉴。国内外纤维布加固混凝土梁的疲劳性能研究集中在以下几个方面。1国外纤维布加固混凝土梁的抗弯疲劳性能研究1992年，Meier等人在EMPA(瑞土联邦建材检测实验室)进行了一根跨度为6m、四分点弯曲加载的碳纤维(CFRP)布加固钢筋混凝土T梁的疲劳性能试验.研究表明：经过纤维布加固后，由于减少了钢筋在弯曲裂缝处的应力集中，梁体出现了大量的细微裂缝。加固后的梁表现出良好的疲劳性能，证实了纤维布对提高混凝土梁抗弯疲劳性能的有效性。2001年，加拿大学者Masoud等人研究了碳纤维布加固已腐蚀钢筋混凝土梁的静力和疲劳性能,6根梁加速腐蚀后粘贴两种不同纤维布用于疲劳试验。该文指出：钢筋腐蚀会大大降低梁的疲劳寿命;加固梁的疲劳破坏都是由于受拉钢筋的断裂;腐蚀加固梁的疲劳寿命相对腐蚀未加固梁提高了2.5~6倍，但还是低于未腐蚀未加固梁。说明碳纤维布加固已腐蚀钢筋混凝土梁是一种有效的方法，可以提升构件的性能进而起到维修加固结构的作用。2004年，Heffernan和Erki共同制作了20根钢筋混凝土梁用于静载和疲劳试验.三组试件分别在28.2/112.0,28.2/98.0,28.2/84.1kN三种应力幅下进行疲劳试验。得到了加固梁和非加固梁的疲劳寿命、跨中挠度变化和失效模式：未加固梁的失效模式是由于钢筋的断裂;加固梁的失效模式是由于碳纤维布脱粘之后导致的钢筋断裂;统计出加固梁的疲劳寿命在三种应力幅作用下相对于未加固梁分别提高了155%,182%,537%,并作出S-N曲线，然而本文并未拟合出S-N曲线的数学公式。Heffernan和Erki还研究了碳纤维布加固层数对梁的疲劳性能的影响，4根梁(碳纤维布加固层数分别为0,2,4,6层)在78.0/271.6kN应力幅下进行疲劳试验。试验测得梁的疲劳寿命分别为33.5,31.2,62.7,104.9万次，说明粘贴更多的纤维布可以更好地提高梁的疲劳寿命。本文并未给出粘贴2层纤维布后疲劳寿命反而降低7.5%的原因。此外，Shahawy和SherifEl-Tawil分别进行了碳纤维布加固混凝土T梁的静力和疲劳性能研究,并给出了碳纤维布加固混凝土梁的设计建议。2国内纤维布加固混凝土梁的抗弯疲劳性能研究2.1试验研究方面2005年，刘沐宇开展了碳纤维布加固既有损伤混凝土梁的疲劳试验.其中2片梁加静载开裂后分别粘贴一层和两层碳纤维布进行加固。得出以下结论：加固梁的疲劳寿命较未加固梁提高了60%~80%;在相同次数的疲劳荷载作用下，加固梁的变形减少了40%~60%;加固梁的疲劳抗裂性有了较大的改善;粘贴2层碳纤维布比粘贴1层更能提高混凝土梁的抗疲劳性能。2005年，张慎伟等研究了芳纶纤维布层数和混凝土强度等级对钢筋混凝土加固梁疲劳性能的影响.2007年，吴泽仪研究了碳纤维布加固预裂钢筋混凝土梁疲劳特征的试验研究.再次验证了纤维布对提高混凝土结构疲劳性能的有效性。2006年，李子奇研究了碳纤维布加固钢筋混凝土梁在承受较高疲劳荷载时的疲劳性能,以模拟桥梁在加固后要承受较高的车辆荷载。该试验考虑了纤维布长度、纤维布层数、纤维布的粘贴方式对加固梁疲劳性能的影响。指出其承载能力主要取决于粘结剂和混凝土的力学性能，施工质量也是影响加固效果的关键因素，并指出应采取加固措施防止碳纤维布剥离破坏发生，如采取U形箍加固时，U形箍间距不宜大于1m.2007年，张兴虎等首次对铁路预应力钢筋混凝土梁进行了碳纤维布加固后的疲劳试验研究.试验表明，加固后的混凝土梁经200万次疲劳后，强度和刚度不会降低，没有发生剥落和脆断。并提出了外包碳纤维布梁受弯容许承载力的计算公式：式中：Mg,Mp为容许抵抗弯矩;Ag1为等效