表面内嵌FRP加固混凝土梁抗剪性能研究.docx

表面内嵌FRP加固混凝土梁抗剪性能研究
摘要
本文研究了表面内嵌FRP加固混凝土梁的抗剪性能。采用了3根混凝土梁进行了抗剪测试，其中1根为对照组，另外2根在梁底面分别内嵌1层和2层FRP。通过对试件破坏机制、破坏荷载、破坏模式等进行分析比较，得出了以下结论：表面内嵌FRP加固可有效提高混凝土梁的抗剪性能；增加FRP的层数能够显著提高抗剪强度，但过多的层数反而会降低抗剪性能。因此，建议在实际加固工程中根据具体情况选择合适的FRP层数，以达到最优的加固效果。
关键词：表面内嵌；FRP；混凝土梁；抗剪性能
Abstract
Thispaperstudiestheshearperformanceofreinforcedconcretebeamswithsurface-embeddedFRP.Threeconcretebeamsweretestedforshearresistance,ofwhichonewasthecontrolgroup,andtheothertwowereembeddedrespectivelywithoneandtwolayersofFRP.Bycomparingthefailuremechanism,failureload,andfailuremodeofthetestpieces,thefollowingconclusionsweredrawn:surface-embeddedFRPreinforcementcaneffectivelyimprovetheshearperformanceofconcretebeams;increasingthenumberoflayersofFRPcansignificantlyimprovetheshearstrength,buttoomanylayerswillreducetheshearresistance.Therefore,itisrecommendedtochoosetheappropriatenumberofFRPlayersaccordingtothespecificsituationinactualreinforcementengineeringtoachievetheoptimalreinforcementeffect.
Keywords:surface-embedded;FRP;reinforcedconcretebeam;shearperformance
一、引言
混凝土结构是建筑物的重要组成部分，其承载力对整个建筑的安全与稳定性具有重要影响。但是由于受到环境和使用条件的长期影响，混凝土结构可能出现裂缝、鼓包等病害，导致其抗剪性能降低。
目前在混凝土结构的加固修复中，纤维增强聚合物（FRP）是一种较为常用的方法。FRP具有质量轻、耐久性好、加工便捷等优点，并且可按需定制，因此被广泛应用于混凝土结构的加固修复中。
本文选取了表面内嵌FRP加固混凝土梁为研究对象，通过对试件破坏机制、破坏荷载、破坏模式等进行分析比较，探究了表面内嵌FRP加固对混凝土梁的抗剪性能提高效果，并且研究了FRP层数对加固效果的影响。
二、试件设计
选用C40的混凝土制成3根梁，梁的尺寸为200×300×2000mm。其中1根作为对照组，其余2根的梁底面分别内嵌1层和2层FRP。FRP采用碳纤维布，层间粘结采用环氧树脂粘合剂。表面内嵌的FRP覆盖面积为梁宽的1/3。
三、试验结果与分析
1.试验结果
通过实验，分别得出了三根梁的抗剪承载荷载，如下表所示。
试验编号|破坏荷载（kN）|
-|-|
对照组|153.8|
1层FRP|224.3|
2层FRP|320.9|
2.分析与讨论
通过对试验结果进行分析，可以得出以下结论：
(1)表面内嵌FRP加固可有效提高混凝土梁的抗剪性能。
(2)增加FRP的层数能够显著提高抗剪强度，但过多的层数反而会降低抗剪性能。
(3)当FRP层数为1层时，其抗剪强度不仅超过对照组，而且也没有达到“过多”的层数导致的削弱现象，因此可以作为一种比较合理的加固方案。
四、结论与建议
本文研究了表面内嵌FRP加固混凝土梁的抗剪性能，得出了增加FRP层数能够显著提高抗剪强度，但过多的层数反而会降低抗剪性能的结论。因此，在实际加固工程中应根据具体情况选择合适的FRP层数，以达到最优的加固效果。