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碳纖維布加固梁受力的三個過程

release time:2019-01-17 09:14:37Post author:施邦實業(yè)Article Source:施邦實業(yè)

已有“適量加固梁”試驗結(jié)果表明,不考慮二次受力情況,碳纖維布加固梁隨著荷載逐級施加到受壓區(qū)混凝土壓碎,大致經(jīng)歷三個過程。
整個過程可劃分為三個階段:未開裂階段、裂縫階段和破壞階段。


第一階段——未開裂階段
在彎矩較小時,跨中梁截面上沿梁高測得的混凝土應變?yōu)榫€性關(guān)系,并且應變值較小,符合梁的平截面假定;同時所測的受拉鋼筋應變和碳纖維布應變較小,加固梁的工作情況與未加固梁相似,受壓區(qū)和受拉區(qū)混凝土應力分布圖形為三角形。隨著彎矩的增加,由于混凝土抗拉能力遠小于抗壓強度,受拉區(qū)混凝土應力增長較快,混凝土進入塑性階段,受拉區(qū)應力圖形表現(xiàn)為曲線形狀。


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當彎矩達到開裂彎矩時,受拉區(qū)混凝土拉應變即將達到極限拉應變,截面處于即將開裂狀態(tài),此時的受壓區(qū)混凝土壓應力遠小于其抗壓強度,受壓區(qū)混凝土基本上處于彈性工作階段,受壓區(qū)應力圖形基本接近三角形分布。


第二階段——裂縫階段
當受拉區(qū)邊緣混凝土拉應變超過極限拉應變時,受拉區(qū)混凝土的薄弱截面出現(xiàn)裂縫,裂縫處混凝土承受的拉應力轉(zhuǎn)給鋼筋和碳纖維布,此時的鋼筋應力和碳纖維布應力突然增加許多。
隨著彎矩的增加,裂縫不斷向上擴展,中和軸位置逐漸上移,受拉區(qū)的拉應力主要由鋼筋和碳纖維布承受,受壓區(qū)混凝土向塑性變形發(fā)展,受壓區(qū)應力圖形呈曲線分布。
 

第三階段——破壞階段
隨著彎矩繼續(xù)增加,當受拉鋼筋應力達到屈服強度,裂縫截面處的拉應力增量主要由碳纖維布承受。彎矩繼續(xù)增加,裂縫不斷向上擴展,中和軸位置繼續(xù)上移,受壓區(qū)高度進一步減小,受壓區(qū)混凝土壓應力增大,混凝土塑性特征更為明顯,受壓區(qū)應力圖形的曲線分布較為飽滿。當受壓區(qū)混凝土應變達到極限應變時,受壓區(qū)混凝土壓碎,標志著加固梁破壞。



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