1引言

    当今最引人注目的结构加固技术是利用FRP材料对结构进行补强加固，方法主要有外贴法和嵌入法两种，FRP材料嵌入法相对与外贴加固法而言，具有一些独特的优势，特别用于桥面板和连续梁负弯矩区域加固时更具有吸引力，可以使FRP材料嵌入混凝土内得到保护，避免磨损和碰撞不利影响。目前，国外重点放在内嵌FRP筋加固方面，已经开展了有关试验研究和理论分析并成功运用实际工程，而国内该加固技术的研究才刚刚起步，尤其针对内嵌FRP板条加固的研究很少。从而导致该技术在我国没有广泛的应用与推广。

    本文对6根试验梁（1根对比梁、3根不同嵌贴长度的碳纤维板条加固梁、2根不同开槽数量、开槽尺寸加固梁）抗弯静载试验，对加固梁的破坏形态、荷载-应变曲线、刚度、裂缝等进行分析，同时对比分析不同加固情况加固梁的加固效果。

2试验设计

2.1试件设计

    本试验工设计6根矩形截面（1500mm×250mm）简支梁，试件均采用 C30混凝土以及相同的配筋形式，梁长度为2100mm，净跨为1800mm，梁底钢筋为2根直径为14mm的HRB35级受拉钢筋，受压钢筋为2根直径为10mm的HRB35级钢筋，配筋率为0.94％，防止试验受剪破坏先于受弯破坏发生，箍筋设计为Φ8@100的HPB300级钢筋。

2.2加固方案

    本试验选用梁共6根，加固梁粘结材料均为环氧树脂，开槽尺寸为10mm×22mm，其中1根对比梁（L1）；3根开2个槽且CFRP板条分别以1800mm、1500mm、1200mm为嵌贴长度加固梁（L2、L3、L4）；1根开3个槽且CFRP板条嵌贴长度为1800mm加固梁（L6），此外，1根开3槽，开槽尺寸为15mm×22mm且CFRP板条嵌贴长度为1800mm加固梁（L5）。

2.3试验测量及加载

    本试验采用正位试验方式，无支撑装置，试验方式，无支撑装置。试验采用长春试验机厂制造的液压式压力试验机三分点加载，试验通过予埋在构件里的电阻应变片测量钢筋、CFRP片材的应变，采用百分表测量跨中扰度，并通过梁端支座上方位移传感器对跨中扰度进行补偿，裂缝采用裂缝显微观测及记录描绘，试验过程中，测点的数据由日本东京生产的TD-530静态应变数据采集仪采集。

3试验结果及分析

3.1抗弯承载力及破坏形态分析

    试验采用内嵌CFRP板条加固后，各加固梁的抗弯承载力有不同程度的提高，提高幅度在7％～58％，在碳纤维板条嵌贴长度不同加固梁（L2、L3、L4）中，极限承载力增强最多的是嵌贴长度1800mm的L2梁，达到37％而对嵌贴长度1500mm的L3梁而言，只提高了7％，嵌贴长度1200mm的L4梁提高了33％。可见，随着嵌长度的增加，加固梁的抗弯承载力的提高不明显；梁L5、L6为不同开槽尺寸的加固梁，与梁L1相比，承载力分别提高了58％、19％，开槽宽度的增加对承载力的提高显著，破坏形态由粘结破坏转变为弯曲破坏；而开槽数量的变化，加固梁L6相比加固梁L2,其抗弯承载力提高幅度由37％变化至19％，二者破坏形态均为粘结破坏。

3.2刚度分析

     CFRP板条加固梁的刚度都有所提高，相同荷载下，加固梁的扰度比未加固梁的扰度小，在混凝土开裂前，各试验的扰度曲线呈线性变化，扰度相差不大，混凝土开裂后，加固梁扰度曲线缓慢上升，当钢筋屈服后，加固梁扰度曲线斜率发生较大的弯折，相比未加固梁，扰度增加较剧烈，这是内嵌碳纤条抑制了裂缝的发展，广义受力钢筋用量增加，梁抗弯刚度提高。加固梁L2（嵌入长度1800mm；开槽个，开槽宽度10mm×22mm）和在板条嵌入长度相同而开槽数量、开槽尺寸不同的L5梁。二者对试验梁刚度的提高明显。

3.3荷载—应变（CFRP板条）分析

a.嵌贴长度的影响：嵌贴长度分别为1800mm、1200mm的加固梁L2、L4荷载CFRP板条应变曲线基本一致，而嵌贴长度为1500mm加固梁L3在混凝土开裂后。板条应变化超前。

b.不同开槽宽度影响：在加固梁L5、L6带裂缝工作阶段，其板条应变有所相差其他阶段曲线趋于一致。

c.不同开槽数量的影响：曲线以混凝土开裂和钢筋屈服为转折点，在混凝土开裂前，钢筋屈服后，二者区别不大，但混凝土开裂后，钢筋屈服前，嵌贴数量对CFRP板条的应变的变化呈现一定影响，

此阶段，相同荷载下，嵌贴数量的增大，CFRP板条应变越小。

4结论

    采用内嵌CFRP板条加固钢筋混凝土梁，能较好的提高加固梁的特征荷载，抗弯极限承载力可提高7％～58％，随着嵌入长度的增加，加固梁的抗弯承载力的提高不明显，但加固梁的开槽数量。尺寸的变化，对提高加固梁的抗弯承载力显著，破坏形态发生变化。

CFRP板条加固梁的刚度都有所提高，相同荷载下，加固梁的扰度比未加固梁的扰度小，裂缝发展被抑制。

不同的加固情况，对试验不同工作阶段，碳纤维板条应变影响不同。

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