織物增強(qiáng)混凝土(TRC)加固RC梁正截面抗彎性能試驗(yàn)研究.pdf

1、織物增強(qiáng)混凝土(TRC)主要是指用耐堿纖維(如碳纖維、芳綸纖維、AR—玻璃纖維)織物來增強(qiáng)高性能細(xì)骨料混凝土(砂漿)的一種新型復(fù)合材料。采用TRC來加固混凝土結(jié)構(gòu)是目前加固工程領(lǐng)域一個全新的課題，該加固技術(shù)具有施工簡便、適用面廣及鋼材所無法比擬的耐腐蝕性和可塑性等特點(diǎn)。由于非金屬織物在混凝土不腐蝕，故TRC可做成薄層結(jié)構(gòu)，用于結(jié)構(gòu)加固時對原結(jié)構(gòu)自重和截面尺寸幾乎無影響；與FRP加固技術(shù)相比，該加固方法改常用的有機(jī)膠界面粘結(jié)劑為水泥基無機(jī)

2、凝膠材料，這使得加固層與原混凝土結(jié)構(gòu)間有更好的相容性、協(xié)調(diào)性及相互滲透性，且抗老化、耐高溫、耐久性更好，具有較好的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。因此，是具有較高理論研究價值和市場開發(fā)前景的一項(xiàng)新型加固技術(shù)。 本文是在對TRC薄板力學(xué)性能研究的基礎(chǔ)上，對TRC加固混凝土構(gòu)件的界面粘結(jié)性能及TRC加固鋼筋混凝土梁正截面抗彎性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究和理論分析。具體開展了以下幾個方面的研究工作： (1)基于雙面剪切模型，進(jìn)行了TRC加固混凝土短柱的界面粘

3、結(jié)性能試驗(yàn)。粘結(jié)試件結(jié)合面處分別進(jìn)行了人工鑿糙和植抗剪鋼筋兩種處理方式，考察了不同界面處理方法對其剪切性能的影響，并探討了不同粗糙度及植筋率對界面抗剪強(qiáng)度的影響規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明，結(jié)合面鑿糙和植筋處理均能提高新老混凝土間的界面粘結(jié)性能，鑿糙試件的粘結(jié)抗剪強(qiáng)度提高幅度較大，混凝土表面最佳的粗糙度(灌砂平均深度)范圍為2.0mm-4.0mm；植筋試件的粘結(jié)抗剪強(qiáng)度和延性均有所提高，但提高幅度受限于TRC加固層的抗劈裂能力。 (2)對

4、10根采用TRC加固的RC梁及2根對比梁進(jìn)行了正截面抗彎性能試驗(yàn)研究。試驗(yàn)中以加固層鋪網(wǎng)層數(shù)和加固層粘結(jié)區(qū)的錨固方式為主要變化參數(shù)，分析了其對加固梁的破壞特征、抗彎力學(xué)性能及裂縫開展等情況的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，TRC加固能有效地提高RC梁的抗彎承載力，且隨加固織物層數(shù)增多，提高幅度加大，但呈非線性比例關(guān)系；加固梁的剛度提高，極限變形減小，但仍具有較好的延性；TRC加固層能有效抑制裂縫的開展，使加固后梁的裂縫形態(tài)有明顯改觀，大體呈現(xiàn)“細(xì)而

5、密”的特點(diǎn)：TRC加固層與原構(gòu)件間能很好地協(xié)同工作，且抗彎加固所需的粘結(jié)錨固長度相對較短。 (3)基于試驗(yàn)研究與分析的基礎(chǔ)上，分別推導(dǎo)了TRC加固梁的開裂荷載計算公式及不同彎曲破壞模式下的極限抗彎承載力計算公式。采用本文建議公式計算的理論結(jié)果與試驗(yàn)值相對誤差均較小，可供實(shí)際加固工程設(shè)計時參考。 (4)最后，本文結(jié)合加固工程應(yīng)用實(shí)例探討了采用TRC加固混凝土構(gòu)件的施工工藝。 本文對TRC加固RC梁的抗彎性能進(jìn)行研究