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纤维片材加固钢筋混凝土梁的剥离承载力研究

易小红  
【摘要】: 为了构件的受力性能,钢筋混凝土梁通过将纤维片材(Fiber Reinforced Plastics/Ploymer简称FRP)粘贴于梁受拉侧的加固与修复技术己被广泛应用。纤维片材由于其高强高效、质量轻、耐腐蚀能力及耐久性强、温度作用下的稳定性好、适用面广、施工质量易保证等特点,在结构加固与修复中显示出越来越大的优势。然而,钢筋混凝土梁加固后极限状态下的破坏形式多数是粘结剥离破坏,这种破坏模式没有明显的破坏征兆,而且不能达到适筋破坏梁的承载力,甚至低于未加固梁的承载力。这种粘结剥离破坏按形成机理及破坏部位的不同可分为板端粘结剥离破坏和跨中受弯裂缝导致的粘结剥离破坏。 本文对外贴纤维片材加固钢筋混凝土梁两种粘结剥离破坏方式进行了比较全面的研究,分析了粘结剥离破坏发生的部位、方式、条件及影响因素,深入的分析了两种粘结剥离破坏的机理。对两种粘结剥离破坏比较分析,建立了纤维片材加固下钢筋混凝土梁端部最大界面剪应力和剥离正应力计算公式和跨中裂缝基部的粘结剪离应力计算公式,提出判断剥离破坏发生的依据。对于板端剥离破坏,在国外文献试验数据的基础上,换算得到与我国新规范相应的参数。提出了考虑名义配筋率和板端偏移比影响的修正系数,基于双轴应力状态破坏准则建立了板端剥离破坏承载力的计算公式。收集试验数据,对建立的板端剥离破坏承载力计算公式进行了分析验证,利用已有的试验数据进行实例分析,表明建立的板端剥离破坏承载力计算公式具有较好的精度。对于跨中受弯裂缝导致的粘结破坏,阐述了常见的几种粘结强度之间的区别和联系,并基于拉剪粘结强度,考虑各相关修正系数,提出了跨中受弯裂缝导致粘结破坏的承载力计算公式,并利用现有试验结果确定了模型中的一些参数;最后,利用试验数据对本文建立的两种粘结剥离破坏承载力计算公式进行了检验,结果基本吻合。


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