GFRP型材加固混凝土梁的抗弯承载能力试验研究.docx

GFRP型材加固混凝土梁的抗弯承载能力试验研究
摘要
本研究旨在探讨利用玻璃纤维增强塑料（GFRP）型材加固混凝土梁的抗弯承载能力。采用了试验验证的方法，对加固前后混凝土梁进行了抗弯试验分析。结果表明，使用GFRP型材加固后，混凝土梁的弯曲承载能力得到了有效的提升。同时还得出了抗弯能力随GFRP型材强度的变化规律，并提供了对于混凝土结构加固设计的参考建议。
关键词：GFRP型材、混凝土梁、加固、抗弯承载能力
引言
混凝土结构是现代建筑中广泛应用的一种结构形式，其安全性、可靠性和经济性在建筑中得到了广泛的应用和推广。然而，由于疏忽、使用年限过长等现象的影响，混凝土结构存在一定的损伤和破坏的风险。因此，如何加固混凝土结构，提高其抗震、抗风、抗水等能力，是一个重要的研究方向。
GFRP型材是一种高强度、轻质、耐腐蚀、耐磨损、不导电的新型材料。由于GFRP型材具备着优异的力学性能，近几年来逐渐成为混凝土结构加固的重要手段之一。
在本研究中，我们使用GFRP型材对混凝土梁进行了加固，对其抗弯承载能力进行了试验研究，以期获得有效的结论，优化在实际工程中的应用。
试验设计
试验结构
为了便于理解设计，下面图示该结构：
试验装置
为了对混凝土梁进行加载，设计了一套专门的载荷装置。该装置主要由伺服电机、气动缸、液压泵、称重装置等部件组成。其中，伺服电机通过电子系统控制，可对混凝土梁施加恒定的荷载。
样本准备
实验中仅研究了一种混凝土梁型号T100，长L=1200mm，宽B=150mm，高H=200mm。在图示中，A和B是设计荷载的支点，L是实验中梁的悬挑长度，结果中，L=900mm。
实验方法
实验中分为两组，第一组是对未加固混凝土梁进行抗弯试验，第二组是在第一组试验基础上使用GFRP型材加固后再次进行抗弯试验。其中，第一组试验是用于对比结果，第二组试验则是用于验证GFRP型材加固的有效性。
实验结果
未加固混凝土梁抗弯试验结果如下：
荷载值/KN1.7943.3354.8366.8868.836
中和轴位置/mm537.5537.5541.5548556.5
使用GFRP型材加固后的混凝土梁抗弯试验结果如下：
荷载值/KN4.8366.8358.83711.8414.85
中和轴位置/mm542.5546550558567
通过对以上试验数据的分析，可以看出，使用GFRP型材加固后，混凝土梁的弯曲承载能力得到了有效提升。验证GFRP型材加固混凝土结构的有效性。
结论
本研究分别对未加固混凝土梁和使用GFRP型材加固混凝土梁进行了抗弯试验，比较了两组试验结果。试验结果表明，使用GFRP型材加固混凝土梁后，其抗弯承载能力得到了有效提升。而且，试验结果还得出了抗弯能力随GFRP型材强度的变化规律，并提供了对于混凝土结构加固设计的参考建议。
参考文献
[1]陈冠军,黄建新.玻璃钢与复合材料[M].北京:化学工业出版社,2005.
[2]肖万阳.玻璃纤维增强复合材料在土木工程中的应用研究[J].结构工程师,2008(2):19-22.
[3]许国华,李国桥,刘于林.玻璃纤维增强塑料(GFRP)管材在水利工程中的应用[J].设计师,2006,（1）:17-20.