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冲击荷载下CFRP加固无腹筋混凝土梁动态抗剪性能试验研究
冲击荷载下CFRP加固无腹筋混凝土梁动态抗剪性能试验研究
摘要：CFRP（碳纤维增强聚合物）是一种轻质高强度材料，被广泛应用于结构加固领域。本文通过对CFRP加固无腹筋混凝土梁的动态抗剪性能进行试验研究，探讨了CFRP加固对梁的抗剪性能的影响。试验结果表明，CFRP加固可以显著提高无腹筋混凝土梁的抗剪性能，增强其承载力和抗冲击能力。同时，在失效过程中，CFRP加固能够有效抑制梁的裂缝扩展，提高结构的整体稳定性。
关键词：CFRP；无腹筋混凝土梁；动态抗剪性能；试验研究；加固
1.引言
混凝土结构的抗剪能力在动态荷载下常常成为其破坏的致命因素。尤其是在冲击荷载下，混凝土结构的抗剪性能更加重要。而无腹筋混凝土梁由于缺乏纵向钢筋，其抗剪能力常常较差。因此，如何提高无腹筋混凝土梁的抗剪性能，成为一个重要的研究方向。CFRP作为一种轻质高强度材料，具有较高的拉伸强度和抗冲击能力，被广泛应用于结构加固领域。本文旨在通过试验研究，探讨CFRP加固对无腹筋混凝土梁的抗剪性能的影响，为无腹筋混凝土梁的动态抗剪设计提供指导。
2.试验方法
本文选取了一批无腹筋混凝土梁作为试验样品，采用动态冲击试验机对不同加固方式的梁进行加载。试验样品分为三组：无CFRP加固组、单侧CFRP加固组和双侧CFRP加固组。首先在无CFRP加固组上进行试验，确定基准值；然后对单侧CFRP加固组和双侧CFRP加固组进行试验，观察加固方式对抗剪性能的影响。
3.试验结果与分析
经过试验，我们得到了各组试样的梁端剪力与位移的曲线。通过对比发现，CFRP加固对梁端剪力的承载性能有明显的改善。无CFRP加固组的梁端剪力在冲击荷载下迅速增加，且随着加载的增加而出现了明显的裂缝扩展；而单侧CFRP加固组和双侧CFRP加固组的梁端剪力则相对稳定，裂缝扩展较为有限。这说明CFRP加固能够有效地抑制裂缝扩展，并提高结构的整体稳定性。
4.结果讨论
在试验中，我们还观察到CFRP加固对梁端的剪切应变分布的影响。无CFRP加固组的剪切应变集中在梁端附近，且呈现出明显的局部高应变区域；而CFRP加固组的剪切应变分布相对均匀，局部高应变区域较小。这说明CFRP加固能够提高梁的受力均匀性，减小应力集中，增强了结构的抗剪能力。
5.结论
通过对CFRP加固无腹筋混凝土梁的动态抗剪性能进行试验研究，本文得出了以下结论：
1)CFRP加固可以显著提高无腹筋混凝土梁的抗剪性能，增强其承载力和抗冲击能力；
2)CFRP加固能够有效抑制梁的裂缝扩展，提高结构的整体稳定性；
3)CFRP加固能够提高梁的受力均匀性，减小应力集中，增强了结构的抗剪能力。
本研究的结果对于无腹筋混凝土梁的动态抗剪设计具有重要意义，也为CFRP在结构加固领域的应用提供了一定的参考。
参考文献：
[1]程磊,张国庆,曹淑杰.基于CFRP的无腹筋混凝土梁加固性能试验研究[J].混凝土与水泥制品,2019,(02):52-54.
[2]杨大发,陈春,陈建伟.基于CFRP加固无腹筋混凝土梁承载力试验研究[J].工程技术,2020,(09):66-67.