預(yù)應(yīng)力玻璃纖維布加固已損混凝土梁的試驗(yàn)研究

吳 昆,翟愛良,王 暉,劉書壯,李建軍

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 水利土木工程學(xué)院,山東 泰安271018)

0 前 言

玻璃纖維增強(qiáng)塑料布(以下簡(jiǎn)稱GFRP)生產(chǎn)歷史長(zhǎng),廠家分布廣,成本低,質(zhì)量穩(wěn)定可靠,延伸率較大,彈性模量相對(duì)較低,抗拉強(qiáng)度較高,但在工程加固中作為加固材料較少采用。GFRP是一種高強(qiáng)度的材料,應(yīng)用于土木領(lǐng)域的通常強(qiáng)度都達(dá)到2 000MPa以上,而其彈性模量相對(duì)強(qiáng)度來(lái)說(shuō)卻低得多,常用的一般為70 GPa。要發(fā)揮較大的強(qiáng)度,GFRP需要相當(dāng)?shù)淖冃巍Ｔ谝话闱闆r下,當(dāng)與鋼筋共同工作時(shí),鋼筋完全發(fā)揮強(qiáng)度時(shí)GFRP才發(fā)揮出不到30%的強(qiáng)度,難以抑制結(jié)構(gòu)的變形與裂縫的發(fā)展。GFRP不能被充分合理地利用,現(xiàn)有的加固技術(shù)不能使其強(qiáng)度得到充分發(fā)揮,是制約GFRP在工程加固領(lǐng)域應(yīng)用和發(fā)展的主要原因。

為了解決上述問題,本文提出對(duì)GFRP施加預(yù)應(yīng)力的技術(shù)。對(duì)GFRP施加預(yù)應(yīng)力后,在構(gòu)件承受荷載之前就已經(jīng)承擔(dān)了相當(dāng)?shù)念A(yù)拉應(yīng)力,既充分利用了GFRP的高強(qiáng)度,又能有效抑制構(gòu)件的變形和裂縫的發(fā)展,可解決GFRP強(qiáng)度模量比值過高的矛盾[1,2]。本文將加固對(duì)象確定為已損構(gòu)件,有效的結(jié)合工程實(shí)際,旨在了解已損構(gòu)件經(jīng)GFRP預(yù)應(yīng)力加固后的性能變化,探究受損程度對(duì)加固效果的影響。

1 試驗(yàn)概況

1.1 試件制作及試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)計(jì)了5根混凝土梁,在第一次加載過程中,分別控制其產(chǎn)生裂縫或鋼筋屈服兩種不同程度的初始損傷,經(jīng)預(yù)應(yīng)力或非預(yù)應(yīng)力GFRP布加固后,再對(duì)梁進(jìn)行二次加載,各梁的加固情況見表1。

表1 加固……