大量的试验结果显示
[4],将 FRP 条带粘贴在试验梁的侧面可起到箍筋的作用,提高试验
梁的抗剪能力。加固方式主要有
:缠绕加固、U 型箍、双 L 型 FRP 板加固、仅在梁侧面贴 FRP
加固等
,每种加固方式沿梁纵向有 FRP 条带间隔布置和 FRP 整截面布置加固两种形式。当然
还有在
U 箍或侧面 FRP 的端部加压条等锚固措施的加固形式,见图 3。
图
3 加固梁截面的剪切加固示意图
由于试验中由跨高比变化而破坏的占绝大多数
,文献[5]将 FRP 补强混凝土梁剪切加固
破坏分为两类
:FRP 断裂和 FRP 剥离。
3 混凝土板的补强加固
混凝土单向板的抗弯加固和梁抗弯加固类似
,将 FRP 贴于混凝土板的受拉区。混凝土双
向板加固方面研究和工程实例比较少
,就目前的资料分析来看,加固破坏类型一般有:FRP 剥
离、
FRP 断裂和混凝土压碎。
4 柱的加固
约束混凝土是采用复合材料加固土建结构的一种主要形式。外缠
FRP 加固可显著提高
柱的轴心抗压强度及其延性
,尤其是圆柱。在抗震加固中,柱的耗能性能是首要考虑因素,而外
粘
FRP 加固混凝土柱的耗能性能比未加固柱的要好,故 FRP 也广泛应用于结构柱的抗震加
固。对于矩形或方柱加固应注意表面的处理
,特别是在柱转角处构件外表面的曲率半径不应
小于
20mm;柱抗震加固时 FRP 应封闭缠绕。FRP 约束混凝土柱的破坏一般是 FRP 断裂。
5 节点加固
现有的试验资料不很多
,但结果显示:节点的 FRP 抗震加固可显著提高其极限承载力和
延性
;节点的静态 FRP 加固可使混凝土框架的刚度和承载力显著提高,同时也延缓了节点处
裂纹的出现。加固形式如图
4 所示。
图
4 节点加固示意图
6 墙体加固
加固墙体主要用于砌体墙及剪力墙。砌体墙的抗拉、抗剪、抗弯强度都较低且自重较大
,
砌体结构建筑物比较早
,许多砌体结构在最初设计时,只考虑了重力荷载和风荷载,没有考虑
地震荷载
,从总体上看,砌体房屋抗震性能较差。用 FRP 防止及修补裂缝墙体,来提高砌体结构
的抗震能力
,是如今应用较好的一种方法[6]。由于墙体既受弯又受剪,在考虑地震作用的情况
下
,须对墙体同时进行抗弯、抗剪加固和抗震加固,一般的加固方法为沿墙体斜向交错的粘纤
维材料
,以同时起到抗弯抗剪的作用。
7 工程应用
FRP 在混凝土结构的加固修复在欧美发达国家及日、韩等已十分普遍,并编制了相应规
程和规范。在美国
,主要应用于桥墩和柱的抗震加固;在日本,特别是阪神大地震后,该技术广泛
用于修复和加固大量的桥梁、高速公路、地下停车场、筒仓等建筑物和构筑物。在我国
,也编制
了建设部和交通部的相应规程
,并已经广泛应用于房屋、桥梁、筒仓等的承载力和抗震加固,如
北京民族文化宫的抗震加固等。
参考文献
:
[1]CECS25
∶90,碳纤维片材加固混凝土结构技术规程[S].
[2]周朝阳,贺学军,王兴国.连续纤维加固结构技术及其发展中的若干问题 [J].施工技
术
,2003,32(6):4-6.