高溫下碳纖維抗剪加固混凝土梁受力性能的試驗研究.pdf

1、近年來，纖維增強復合材料（FRP）在土木工程領域的應用日益廣泛。尤其是碳纖維材料（CFRP）具有諸多優(yōu)點，在對混凝土梁進行加固補強的實際應用中取得了明顯的效果。但是由于粘貼碳纖維片材所用的環(huán)氧樹脂類有機膠的不耐火性，使得碳纖維加固方法在應用中受到很大的限制。針對這一問題，本文采用一種無機粘結劑（MOC）粘貼CFRP對混凝土梁進行加固，以期改善碳纖維加固混凝土結構的耐火性能。 本文首先通過一組外貼碳纖維布抗剪加固混凝土簡支梁在常溫

2、下的試驗研究，觀測了梁破壞的全過程和破壞形態(tài)，對比分析了構件的破壞模式和斜截面纖維應變的分布特征。試驗結果表明，無論采用無機膠還是有機膠粘貼碳纖維布，均可明顯提高構件斜截面的承載能力。此外，本文還對碳纖維布抗剪加固混凝土梁的破壞機理和受力模型進行了分析，并對常溫下各構件的承載力進行了推導計算，然后與試驗結果進行對比。 然后，文章利用有限元分析軟件ANSYS對構件的溫度場進行模擬分析，總結了構件內(nèi)部溫度場分布的一般規(guī)律，對比了不同

3、加固方式構件內(nèi)部的溫度，為高溫下構件承載力的計算提供了一定依據(jù)。 此外，本文按照ISO-834標準升溫曲線對另外一組構件進行火災條件下的試驗研究，采集了升溫過程中構件內(nèi)部預先埋設的測點的溫度以及梁的變形，觀測了構件的破壞形態(tài)。從試驗結果可以看出，MOC粘貼碳纖維布加固的構件的耐火極限最長，未加固構件次之，有機膠粘貼碳纖維布加固的構件耐火極限最短。對比各構件內(nèi)部預先埋設的測點的溫度，并結合有限元分析結果可以發(fā)現(xiàn)，MOC在火災中可以