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碳纤维布加固梁受力的三个过程-悍马碳纤维布

文章出处:悍马加固材料人气:-发表时间:2018-03-23 14:34【

已有“适量加固梁”试验结果表明,不考虑二次受力情况,碳纤维布加固梁随着荷载逐级施加到受压区混凝土压碎,大致经历三个过程。此类梁的典型弯矩—跨中挠度曲线如下图所示:

弯矩—跨中挠度曲线

整个过程可划分为三个阶段:未开裂阶段、裂缝阶段和破坏阶段。

第一阶段——未开裂阶段

在弯矩较小时,跨中梁截面上沿梁高测得的混凝土应变为线性关系,并且应变值较小,符合梁的平截面假定;同时所测的受拉钢筋应变和碳纤维布应变较小,加固梁的工作情况与未加固梁相似,受压区和受拉区混凝土应力分布图形为三角形。

随着弯矩的增加,由于混凝土抗拉能力远小于抗压强度,受拉区混凝土应力增长较快,混凝土进入塑性阶段,受拉区应力图形表现为曲线形状。当弯矩达到开裂弯矩时,受拉区混凝土拉应变即将达到极限拉应变,截面处于即将开裂状态,此时的受压区混凝土压应力远小于其抗压强度,受压区混凝土基本上处于弹性工作阶段,受压区应力图形基本接近三角形分布。

第二阶段——裂缝阶段

当受拉区边缘混凝土拉应变超过极限拉应变时,受拉区混凝土的薄弱截面出现裂缝,裂缝处混凝土承受的拉应力转给钢筋和碳纤维布,此时的钢筋应力和碳纤维布应力突然增加许多。随着弯矩的增加,裂缝不断向上扩展,中和轴位置逐渐上移,受拉区的拉应力主要由钢筋和碳纤维布承受,受压区混凝土向塑性变形发展,受压区应力图形呈曲线分布。

第三阶段——破坏阶段

随着弯矩继续增加,当受拉钢筋应力达到屈服强度,裂缝截面处的拉应力增量主要由碳纤维布承受。弯矩继续增加,裂缝不断向上扩展,中和轴位置继续上移,受压区高度进一步减小,受压区混凝土压应力增大,混凝土塑性特征更为明显,受压区应力图形的曲线分布较为饱满。当受压区混凝土应变达到极限应变时,受压区混凝土压碎,标志着加固梁破坏。


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