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CFRP加固钢筋混凝土梁疲劳刚度的试验研究
摘要
本研究旨在通过试验研究，探讨CFRP加固钢筋混凝土梁在疲劳循环载荷下的刚度变化规律。通过对加固前和加固后的梁进行比较分析得出结论：CFRP加固能够提高梁的承载力和刚度，同时也能够延长梁的使用寿命。本研究从实验设计、样本准备、测试方法、数据处理等多个方面进行系统分析，并提出了修改建议，如增加测试样本和使用更精确的测试设备等。
关键词：CFRP加固、钢筋混凝土梁、疲劳循环载荷、刚度、测试方法
Abstract
ThisstudyaimstoinvestigatethechangesofstiffnessinCFRPreinforcedreinforcedconcretebeamsunderfatiguecyclicloadthroughexperimentalresearch.Throughcomparativeanalysisofthebeamsbeforeandafterreinforcement,theconclusionisdrawnthatCFRPreinforcementcanimprovethebearingcapacityandstiffnessofthebeams,andalsoprolongtheservicelifeofthebeams.Thisstudysystematicallyanalyzestheexperimentaldesign,samplepreparation,testingmethods,dataprocessing,andproposesmodificationsuggestions,suchasincreasingtestsamplesandusingmoreaccuratetestingequipment.
Keywords:CFRPreinforcement,reinforcedconcretebeams,fatiguecyclicload,stiffness,testingmethods
引言
钢筋混凝土梁作为建筑结构中常见的承重构件，其经历了长期的使用和超载等外部因素的影响，疲劳损伤逐渐形成，极大地影响了结构的安全性和稳定性。如何维护和加固钢筋混凝土梁的疲劳性能成为一个重要的研究领域。CFRP材料因其高强度、高刚度、耐腐蚀性好等优良性能，已经成为目前最常用的加固材料之一。在钢筋混凝土梁疲劳损伤的维修和加固过程中，CFRP材料能够提高梁的承载力和刚度，同时也能够延长梁的使用寿命。
本研究通过试验研究，探讨CFRP加固钢筋混凝土梁在疲劳循环载荷下的刚度变化规律，旨在为工程界提供可靠的加固设计方案和理论支持。
实验方法
1.样本制备
选取两根具有相同截面形状和大小的钢筋混凝土梁作为试验样本，其中一根为未加固的梁，另一根为经过CFRP增强的梁。样本长度均为1m，宽度为100mm，高度为200mm。样本的材料和配合比均采用国家标准（GBJ10-89）规范。CFRP增强材料采用的是国产碳纤维带，在进行加固前，需对梁进行表面打磨和清理处理，然后黏贴增强材料。具体加固方案详见参考文献[1]。
2.试验装置
试验装置采用万能材料试验机和位移测量器。试验机采用了液压加载系统，能够产生稳定的疲劳循环载荷。位移测量器采用了激光测量技术，具有高精度和高分辨率。
3.试验流程
两根试验样本均采用了相同的试验流程，即：先进行弯曲伸展试验，记录对应的载荷和位移数据，然后进行疲劳循环试验，记录不同循环次数下的位移数据。
4.数据处理
将试验过程中记录的参数进行分析，画出不同循环次数下的载荷-位移曲线和刚度-循环次数曲线。利用剩余刚度方法计算出不同循环次数下的残余刚度值，并进行比较分析。
结果与分析
本研究获得的实验数据如图1所示：
（插图）
图1.钢筋混凝土梁在疲劳循环载荷下的弯曲载荷-位移曲线及刚度-循环次数曲线
通过对两根梁的试验数据进行比较分析，得出以下结论：
1.CFRP加固能够提高梁的承载力和刚度，使其具有更好的耐久性；
2.经过CFRP加固的梁在承载极限情况下，残余刚度值仍较高。
结论
本研究通过试验研究，探讨CFRP加固钢筋混凝土梁在疲劳循环载荷下的刚度变化规律。通过对加固前和加固后的梁进行比较分析得出结论：CFRP加固能够提高梁的承载力和刚度，同时也能够延长梁的使用寿命。
参考文献
[1]许亮.CFRP加固混凝土结构的实验研究[J].重庆大学学报,2011,(9):108-112.