G字夹用于CFRP板加固钢梁抗剥离试验研究

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将碳纤维片材(CFRP)用于钢结构加固,有时比传统加固方法更有优势。本文综合国内外CFRP加固钢梁受弯性能的研究成果,针对CFRP加固钢梁易端部剥离的缺点,尝试在端部采用G字夹锚固以防止端部剥离破坏,提高承载力。主要研究工作和研究结论如下:1、综述了国内外FRP片材用于结构加固时的锚固技术研究状况,机械锚固是目前最有效的方式之一,但现有的锚固措施主要是针对FRP加固混凝土梁,FRP加固钢梁的锚固方式存在着诸多问题,为了抑制端部剥离,拟采用G字夹在端部锚固加强;2、归纳了CFRP加固钢梁的主要破坏形态,利用换算截面法推导了加固梁弹性阶段的应力公式以及四点弯曲的挠度公式;3、在前人研究的基础上,基于平截面、线弹性等假定,利用截面微元受力平衡分别推导了CFRP加固钢梁粘结界面剪应力和正应力公式,计算了两点加载工况下界面剪应力、正应力;4、通过5根钢梁的四点弯曲试验,观察了CFRP板加固钢梁粘结剥离破坏的过程和特征,对跨中截面应变分布、荷载-挠度关系、荷载-应变关系、界面剪应力进行了分析,试验中改变了CFRP的粘贴长度和端部锚固方式等条件,试验数据分析表明,CFRP加固钢梁能有效延缓弹塑性转化的过程,端部采用G字夹加强锚固能有效防止CFRP板端部剥离,提高承载力。
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