CFRP筋全珊瑚混凝土梁受剪性能試驗(yàn)研究

CFRP筋全珊瑚混凝土梁受剪性能試驗(yàn)研究CFRP筋全珊瑚混凝土梁受剪性能試驗(yàn)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(yàn)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(xiàn)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(guān)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(jīng)濟(jì)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(jié)構(gòu)領(lǐng)域的多方關(guān)注。在使用這種材料進(jìn)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(shí)際工程應(yīng)用具有重要意義。近年來，由于其高強(qiáng)度、輕質(zhì)化和方便施工等特點(diǎn)，CFRP材料逐漸成為加固和改進(jìn)混凝土結(jié)構(gòu)的理想選擇。CFRP筋較好的耐疲勞性能和優(yōu)異的被動性質(zhì)能夠提高混凝土結(jié)構(gòu)的受剪性能。因此，結(jié)合CFRP材料進(jìn)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(shí)驗(yàn)設(shè)計2.1材料選用本實(shí)驗(yàn)使用的全珊瑚混凝土強(qiáng)度等級為C30，CFRP筋材料采用的是直徑為10mm的GFRP筋，其抗拉強(qiáng)度為1350MPa。2.2梁型尺寸及加固方式概述本試驗(yàn)采用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計法進(jìn)行，對于梁型尺寸和CFRP筋裝置方式，進(jìn)行四因素三水平的實(shí)驗(yàn)設(shè)計，具體設(shè)計參數(shù)如表1所示。表1實(shí)驗(yàn)方案|參數(shù)|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(yàn)方法采用四點(diǎn)靜載試驗(yàn)，按照ASTME72進(jìn)行試驗(yàn)，加載方式為單調(diào)加載，加載速率為2.5mm/min，根據(jù)加載過程及試驗(yàn)結(jié)果，確定加固方式不同對梁的加固效果產(chǎn)生的影響，探討全珊瑚混凝土梁的破壞形態(tài)。3.試驗(yàn)結(jié)果及分析3.1加載力-位移曲線選取其中一組試驗(yàn)結(jié)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(yàn)結(jié)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(dāng)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(dāng)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(xiàn)，試驗(yàn)過程中，全珊瑚混凝土梁的破壞通常呈現(xiàn)出對向剪切形態(tài)。在加固過程中，CFRP筋能夠有效增強(qiáng)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(jié)論通過分析CFRP筋全珊瑚混凝土梁的受剪性能試驗(yàn)結(jié)果，得出以下結(jié)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