带纤维锚具的外贴FRP加固RC梁试验研究

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纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,简称FRP)因其轻质、高强等优点,已经被广泛应用于混凝土及其他结构的加固中。但是外贴FRP加固混凝土构件容易发生早期剥离破坏,导致FRP加固效果降低。相关研究和设计规范建议对外贴FRP片材采用端部锚固系统,从而减缓甚至防止剥离破坏的发生,提高FRP片材的利用率,充分其高强的特点,最终提高加固效果。本文采用一种由FRP缠绕而成的纤维锚具,应用于混凝土梁的抗剪加固试验研究。本文的研究内容主要包括以下两个部分:(1)设计并浇筑了18根小型试验梁,通过小梁试验,专门研究纤维锚具对外贴FRP与混凝土粘结性能的影响。本文系统研究了纤维锚具样式、锚具布置位置、锚具尺寸、锚具数量以及FRP片材宽度对FRP与混凝土粘结性能的影响。试验结果表明,通过合理得布置纤维锚具,可以防止FRP的发生早期剥离破坏,明显提高FRP片材的应变以及试验梁的承载力和延性。(2)基于上述的小梁试验结果,选择一种优化的纤维锚固措施,用于T型钢筋混凝土梁的受剪加固中,并将之与只外贴FRP U形筋抗剪加固效果进行对比。为了研究抗剪加固梁中带纤维锚具FRP(或外贴FRP)、混凝土以及箍筋三者之间的抗剪相互作用,本文设计了6根跨长为3400mm的足尺T型梁,试验梁分为两组,其中一组试验端不配置箍筋,另一组试验梁配置箍筋;每组试验梁包括一根控制梁,一根U型外贴FRP的加固梁,一根端部布置纤维锚具的外贴FRP加固梁。试验结果表明,纤维锚具可以有效提高试验梁的抗剪承载力和延性,且在有箍筋试验梁中提高作用更为明显。
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