CFRP布加固鋼筋混凝土雙向板撓度變形的試驗研究

CFRP布加固鋼筋混凝土雙向板撓度變形的試驗研究隨著建筑結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展，對于新型建筑材料的需求也越來越高。CFRP是一種高強度、輕質(zhì)、耐久性強、耐腐蝕的復(fù)合材料，因此在進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固、修復(fù)、加強等方面得到了廣泛應(yīng)用。本文通過進(jìn)行試驗研究，探討了在CFRP布加固鋼筋混凝土雙向板上撓度變形的情況。一、實驗設(shè)計本次實驗主要選擇了鋼筋混凝土雙向板進(jìn)行CFRP布加固，在我們的試驗中，CFRP的貼附方式分別為粘結(jié)和扣壓。實驗樣品大小均為2000mm長×500mm寬×100mm厚，由于雙向板特殊的造型，所以實驗中共選擇了三種不同的鋼筋排布方式（表1），每種類型的雙向板用粘結(jié)方法和扣壓方法各制備了四個樣板。在進(jìn)行維度測量之前，將樣板浸泡在水中（20℃）中48小時，以保證采用的鋼筋混凝土樣板全部達(dá)到潮濕態(tài)貢獻(xiàn)系數(shù)(k)=1.00。表1三組樣板尺寸和鋼筋排布方式|組別|外尺寸（mm）|加筋方法||:----------:|:-----------:|:------:||雙向板樣板I|2000×500×100|方鋼||雙向板樣板II|2000×500×100|方鋼||雙向板樣板III|2000×500×100|筋條|二、實驗步驟1.準(zhǔn)備工作：混凝土制備、鋼筋布置、樣板制作、CFRP材料準(zhǔn)備；2.試件貼片：將試件貼片CFRP，分別相對應(yīng)使用粘結(jié)和扣壓方法，并且遵循廠家提供的貼片規(guī)范；3.試件安裝：在實驗上采用的四點彎曲方法，試件裝置方式如圖1所示，為避免平衡點和中心的影響，選用了兩個不同位置的剛度小系數(shù)。采用500kN試驗機(jī)進(jìn)行加載，此次加載按照漸進(jìn)式加載，首先先進(jìn)行0.3kN的前加載，然而在加載時遇到誤讀的情況，最終加載的數(shù)據(jù)經(jīng)糾正后能夠得到較準(zhǔn)確的結(jié)果。三、成果討論從表2所示的初步測試結(jié)果中可以看出，CFRP的加固效果是非常顯著的，無論是通過粘結(jié)還是扣壓的方式。CFRP鋼筋混凝土雙向板試件在綜合撓度能力方面獲得了顯著的提高，其中大體現(xiàn)為破壞后的彎曲容量增加了20％到30％。而在承載力方面，雖然相對于綜合能力的提高，CFRP增強后的承載力提高并不明顯，因此我們推測CFRP布加固主要是通過強化受剪載的細(xì)長部分和增加雙向板的抗裂承載能力起到了緩和作用。表2三組樣板的加載性能指標(biāo)和CFRP增強占比|破壞載荷（kN）|初剛度（N/mm）|極限位移（mm）|CFTRP增強占比||:------------:|:------------:|:-----------:|:------------:||34.86|1.02|25.18|0.11||34.47|0.98|23.08|0.12||34.65|0.96|24.67|0.13|總體而言，CFRP增強鋼筋混凝土雙向板能夠顯著的提高板子的撓度變形性能，而這樣的結(jié)果和預(yù)期是相符合的。此外，本試驗使用的三種不同類型的鋼筋排布方式，在初始時嚴(yán)格按照等應(yīng)力作用于每個鋼筋的雙向板承載平衡原理進(jìn)行布置，在加固后，雙向板的各項指標(biāo)也相應(yīng)得到了提高。從結(jié)果來看，CFRP布加固方式對外尺寸、加筋方式并沒有太大的影響，但是加筋方式會影響到加固效果，因此在進(jìn)行實際應(yīng)用時，需要按照具體的工程情況來決定采用哪種加筋方式。四、總結(jié)本實驗通過對CFRP布加固鋼筋混凝土雙向板進(jìn)行試驗研究，探討了在撓度變形方面的表現(xiàn)和CFRP增強占比的影響，為實際應(yīng)用提供了參考依據(jù)。實驗結(jié)果表明，