碳纤维板加固H型钢梁抗剥离夹具研制及应用试验

TU317.2; 外贴碳纤维板是钢梁抗弯加固的常用方法,但其端部易因界面应力集中导致剥离破坏,严重影响高性能材料的有效利用,特别是结构加固后的安全服役.为此开发出一种适用于H型钢梁的简易夹具——C形槽板夹,以加强碳纤维板的端部锚固.通过多根带夹碳纤维板加固梁的静力加载试验,验证了此夹具的可靠性,并考察了碳纤维板伸入剪跨段长度与剪跨段长度之比及锚固方式(纯粘、端锚和混锚)对加固效果的影响.研究发现端锚加固不同于纯粘,只要梁的控制截面仍在夹具之间,碳纤维板的极限应力、加固效果及利用效率均随其长度缩短而提高,当碳纤维板长度分别为 600、750 mm时,前者极限应变和承载力比后者分别高 27.3%和...

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Published in工程科学学报 Vol. 46; no. 3; pp. 525 - 535
Main Authors 周朝阳, 樊文华, 汪毅, 周锦
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 南宁金万昌企业管理有限公司,南宁 530000 01.03.2024
中南大学土木工程学院,长沙 410075%中南大学土木工程学院,长沙 410075
Subjects
抗弯加固
压电阻抗法
碳纤维板
debonding
piezoresistance method
H型钢梁
flexural strengthening
剥离
H-shaped steel beam
C形槽板夹
C-shaped plate gripper
carbon fiber reinforced polymer plate
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ISSN2095-9389
DOI10.13374/j.issn2095-9389.2023.01.13.004

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Summary:TU317.2; 外贴碳纤维板是钢梁抗弯加固的常用方法,但其端部易因界面应力集中导致剥离破坏,严重影响高性能材料的有效利用,特别是结构加固后的安全服役.为此开发出一种适用于H型钢梁的简易夹具——C形槽板夹,以加强碳纤维板的端部锚固.通过多根带夹碳纤维板加固梁的静力加载试验,验证了此夹具的可靠性,并考察了碳纤维板伸入剪跨段长度与剪跨段长度之比及锚固方式(纯粘、端锚和混锚)对加固效果的影响.研究发现端锚加固不同于纯粘,只要梁的控制截面仍在夹具之间,碳纤维板的极限应力、加固效果及利用效率均随其长度缩短而提高,当碳纤维板长度分别为 600、750 mm时,前者极限应变和承载力比后者分别高 27.3%和 8.1%.由于钢梁表面处理质量较差,混锚加固梁均发生突然剥离,后期退化为端锚加固梁,因而相比端锚加固梁加固效果改善不大,需要提高表面处理质量再做类似研究.尽管如此,相比纯粘加固梁,混锚加固梁采用C形槽板夹后剥离破坏被延迟,抗弯性能大为改善.试验过程中还用压电阻抗法对界面剥离情况进行了检测,结果符合实际.
ISSN:2095-9389
DOI:10.13374/j.issn2095-9389.2023.01.13.004