玄武巖纖維布預加固鋼筋混凝土梁力學性能研究.pdf

1、玄武巖纖維復合材料（Basalt Fiber Reinforced Plastic）是一種綠色無污染的新型材料，以其具有的高抗拉強度、高彈性模量、耐熱性、絕緣性、耐疲勞性和穩(wěn)定的化學性質(zhì)成為了混凝土結(jié)構(gòu)加固的新興材料。國內(nèi)對玄武巖纖維加固混凝土結(jié)構(gòu)的研究起步時間較晚，相關(guān)的試驗及理論依據(jù)還不夠成熟。而玄武巖纖維優(yōu)異的性價比及力學性能決定其將在混凝土結(jié)構(gòu)加固工程得到更為廣泛的運用，具有大量的研究價值。
　　本文研究試驗中澆筑了4片鋼

2、筋混凝土T形截面梁，對其中2片梁進行了單調(diào)靜力加載致梁體出現(xiàn)開裂，以模擬實際工程中針對開裂損傷的梁的加固工程。對4片梁進行了玄武巖纖維粘貼加固，對其中2片梁的轉(zhuǎn)角處進行了圓角處理，研究了玄武巖纖維預加固梁與加固已有損傷梁在靜態(tài)荷載作用下的力學性能，試驗同樣考慮了梁體轉(zhuǎn)角處進行圓角處理的影響因素?；谠囼炗涗浀臄?shù)據(jù)，分析了預加固梁和加固已有損傷梁在開裂荷載、極限荷載、跨中位移、鋼筋、混凝土及纖維布應(yīng)變、裂縫開展情況的不同。試驗的同時進行了

3、理論分析和有限元模擬，對其結(jié)果進行了驗證。通過試驗研究和理論分析得出以下這些結(jié)論：
　?。?）采用玄武巖纖維加固后，加固梁的開裂荷載及屈服荷載均有明顯的提高，且裂縫的開展速率減緩。預加固梁纖維布與鋼筋的應(yīng)變值試驗中一直比較接近。預加固梁剛度大于加固已有損傷梁，預加固梁跨中撓度值在極限荷載下要小于后者。預加固梁對彎剪區(qū)的混凝土的保護效果更好。在模型梁的破壞形態(tài)中，預加固梁均為纖維布剝離或剪斷，混凝土出現(xiàn)較大裂縫。加固已損傷梁則為在纖

4、維布剝離前混凝土出現(xiàn)大面積剝落；
　?。?）玄武巖纖維布加固鋼筋混凝土梁受粘貼纖維布層數(shù)及U型箍錨固方式的影響容易出現(xiàn)抗彎能力高于抗剪能力，使得破壞形態(tài)為混凝土壓碎破壞、纖維布粘結(jié)破壞。模型梁粘貼纖維布加固前進行轉(zhuǎn)角處的圓角處理使得受拉纖維布和U型箍纖維布工作效果得到改善，減少了纖維布在轉(zhuǎn)角處出現(xiàn)應(yīng)力集中的現(xiàn)象，使極限荷載有了一定程度提高；
　?。?）根據(jù)有關(guān)規(guī)范推導出加固T型梁的正截面承載力設(shè)計值及斜截面承載力設(shè)計值計算公