碳纖維布與原構(gòu)件組合受力分析
同其他研究結(jié)果相似,我們亦認(rèn)為在碳纖維布加固鋼筋混凝上梁時(shí),碳纖維布的加固效果及作用與箍筋類似。試驗(yàn)研究表明,梁在彎剪受力時(shí),傳力模型是析架機(jī)構(gòu)與拉桿拱機(jī)構(gòu)的復(fù)合傳力機(jī)制.剪跨比小(AC1),即發(fā)生斜壓破壞時(shí),梁的傳力模型以拱模型為主,可認(rèn)為是一個(gè)斜向放置的短柱.剪力主要由這個(gè)混凝土短柱來(lái)傳遞。
在這種情況下,碳纖維的應(yīng)變發(fā)展速度較慢,在試件達(dá)到最大受剪承載力時(shí),碳纖維布的應(yīng)變相對(duì)較小,其對(duì)抗剪承載力的貢獻(xiàn)也較小,加固效果不明顯.
隨著剪跨比的加大(1<<3),試件將發(fā)生剪壓破壞,析架模型的作用增強(qiáng),拉桿拱的作用相對(duì)較小,此時(shí)梁的傳力模型可以認(rèn)為是一空間析架,梁的剪力主要由朽架作用來(lái)承受。
在這種情況下,碳纖維布受力較大,梁達(dá)到最大荷載時(shí).碳纖維布的應(yīng)變已接近于拉斷應(yīng)變,其對(duì)抗剪承載力的貢獻(xiàn)較大,加固效果明顯.當(dāng)剪跨比很大(}. >3 )時(shí),試件發(fā)生斜拉破壞,梁的傳力模型以布架作用為主,而且主裂縫的方向較緩,與碳纖維布的受力方向接近垂直。雖然,碳纖維布的受力更為合理,梁破壞時(shí)碳纖維條一般被拉斷,對(duì)抗剪承載力的貢獻(xiàn)較大。
但是.對(duì)于這種破壞形式,主裂縫兩側(cè)的混凝土塊體在破壞前會(huì)發(fā)生錯(cuò)動(dòng),而碳纖維布本身的剛度很小,可能在碳纖維布發(fā)揮作用之前,就會(huì)因?yàn)檫@種錯(cuò)動(dòng)而發(fā)生剝離破壞。因此,對(duì)于剪跨比較大的構(gòu)件不宜采用這種補(bǔ)強(qiáng)加固方法。從上面的分析可以看出,當(dāng)對(duì)鑰筋混凝上梁進(jìn)行抗剪加固方案設(shè)計(jì)時(shí).只有在剪跨比適中的情況下,才VT以優(yōu)先考慮采用碳纖維布加固補(bǔ)強(qiáng)方案;剪跨比過(guò)大或過(guò)小時(shí),碳纖維布的高強(qiáng)度難以充分發(fā)揮.此時(shí)應(yīng)考慮其他的加固方案。
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