CFRP筋全珊瑚混凝土梁受剪性能試驗研究

CFRP筋全珊瑚混凝土梁受剪性能試驗研究CFRP筋全珊瑚混凝土梁受剪性能試驗研究摘要：本文研究了CFRP筋全珊瑚混凝土梁的受剪性能，通過試驗分析得出該種梁的受剪承載力和破壞形態(tài)，探討了CFRP筋裝置方式的影響，發(fā)現采用U-形包裹方式和Z-形粘貼方式取得了最好的加固效果。關鍵詞：全珊瑚混凝土，CFRP筋，受剪性能，加固方式1.引言隨著我國經濟和科技的發(fā)展，全珊瑚混凝土作為一種綠色環(huán)保材料，正逐漸受到工程結構領域的多方關注。在使用這種材料進行建筑時，通常會遇到受剪承載力較弱的問題。因此，研究如何提高全珊瑚混凝土梁的受剪性能并減少其病害對于實際工程應用具有重要意義。近年來，由于其高強度、輕質化和方便施工等特點，CFRP材料逐漸成為加固和改進混凝土結構的理想選擇。CFRP筋較好的耐疲勞性能和優(yōu)異的被動性質能夠提高混凝土結構的受剪性能。因此，結合CFRP材料進行加固是提高全珊瑚混凝土梁受剪性能的一種有效方法。2.實驗設計2.1材料選用本實驗使用的全珊瑚混凝土強度等級為C30，CFRP筋材料采用的是直徑為10mm的GFRP筋，其抗拉強度為1350MPa。2.2梁型尺寸及加固方式概述本試驗采用正交實驗設計法進行，對于梁型尺寸和CFRP筋裝置方式，進行四因素三水平的實驗設計，具體設計參數如表1所示。表1實驗方案|參數|低水平|中水平|高水平||---------|-------|-------|-------||L（mm）|1200|1400|1600||H（mm）|150|160|170||b（mm）|120|130|140||d（mm）|140|150|160||粘貼方式|/|Z|U|2.3試驗方法采用四點靜載試驗，按照ASTME72進行試驗，加載方式為單調加載，加載速率為2.5mm/min，根據加載過程及試驗結果，確定加固方式不同對梁的加固效果產生的影響，探討全珊瑚混凝土梁的破壞形態(tài)。3.試驗結果及分析3.1加載力-位移曲線選取其中一組試驗結果作為代表性例子，觀察加載力-位移曲線，如圖1所示。圖1加載力-位移曲線示意圖3.2加固效果試驗結果顯示，CFRP筋的加固效果明顯提高了全珊瑚混凝土梁的受剪性能。當CFRP筋裝置方式分別為Z形粘貼和U形包裹時，都能夠明顯提高梁的承載力，并且這兩種CFRP筋的加固方式相對較為簡單，更容易施工；而當采用粘貼方式時，加固效果相對較弱。3.3破壞形態(tài)觀察破壞形態(tài)發(fā)現，試驗過程中，全珊瑚混凝土梁的破壞通常呈現出對向剪切形態(tài)。在加固過程中，CFRP筋能夠有效增強梁的抗剪承載力，并且使得破壞局部集中，提高了梁的整體穩(wěn)定性。4.結論通過分析CFRP筋全珊瑚混凝土梁的受剪性能試驗結果，得出以下結論：1）CFPR筋能夠有效提高全珊瑚混凝土梁的受剪性能，尤其是Z形粘貼和U形包裹方式具有好的加固效果。2