碳纤维布与原构件组合受力分析

同其他研究结果相似,我们亦认为在碳纤维布加固钢筋混凝上梁时,碳纤维布的加固效果及作用与箍筋类似。试验研究表明,梁在弯剪受力时,传力模型是析架机构与拉杆拱机构的复合传力机制.剪跨比小(AC1),即发生斜压破坏时,梁的传力模型以拱模型为主,可认为是一个斜向放置的短柱.剪力主要由这个混凝土短柱来传递。

在这种情况下,碳纤维的应变发展速度较慢,在试件达到最大受剪承载力时,碳纤维布的应变相对较小,其对抗剪承载力的贡献也较小,加固效果不明显.
随着剪跨比的加大(1<<3),试件将发生剪压破坏,析架模型的作用增强,拉杆拱的作用相对较小,此时梁的传力模型可以认为是一空间析架,梁的剪力主要由朽架作用来承受。

在这种情况下,碳纤维布受力较大,梁达到最大荷载时.碳纤维布的应变已接近于拉断应变,其对抗剪承载力的贡献较大,加固效果明显.当剪跨比很大(}. >3 )时,试件发生斜拉破坏,梁的传力模型以布架作用为主,而且主裂缝的方向较缓,与碳纤维布的受力方向接近垂直。虽然,碳纤维布的受力更为合理,梁破坏时碳纤维条一般被拉断,对抗剪承载力的贡献较大。

但是.对于这种破坏形式,主裂缝两侧的混凝土块体在破坏前会发生错动,而碳纤维布本身的刚度很小,可能在碳纤维布发挥作用之前,就会因为这种错动而发生剥离破坏。因此,对于剪跨比较大的构件不宜采用这种补强加固方法。从上面的分析可以看出,当对钥筋混凝上梁进行抗剪加固方案设计时.只有在剪跨比适中的情况下,才VT以优先考虑采用碳纤维布加固补强方案;剪跨比过大或过小时,碳纤维布的高强度难以充分发挥.此时应考虑其他的加固方案。

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