预制CFRP筋增强板加固素石板受弯性能试验研究

提出一种预制CFRP筋增强板抗弯加固技术,实现对既有传统石结构中素石板的快速原貌加固。为验证该技术的加固效果,对石板试件进行受弯性能加载试验,研究加固方式、增强板宽度、CFRP筋直径和配筋率对受弯性能的影响。研究结果表明:将预制CFRP筋增强板粘贴于素石板受拉面的加固技术可使石板的破坏形态由脆性断裂转变为延性良好的弯曲破坏,石板的受弯承载力和变形能力得到显著提高;CFRP筋增强板与被加固石板之间的界面黏结性能良好,加载试验过程中未出现界面剥离和CFRP筋滑移现象,加固后的石板具有良好的整体工作性能;在加载过程中,CFRP筋增强板加固石板试件和嵌埋CFRP筋组合石板试件的截面应变分布和发展规律基本相同,均满足平截面假定;与采用表层嵌埋CFRP筋加固的石板相比,采用预制CFRP筋增强板加固的石板破坏形态相近,同时受弯承载力有所提高;随着CFRP筋配筋率和增强板宽度的增大,预制CFRP筋增强板的加固效果更为显著。配筋率相近时,采用较小直径的CFRP筋可更好地发挥加固筋的材料性能;条带增强板加固可有效提高素石板的受弯性能,且质量较轻,在实际加固工程中更具有易于施工的优势。

CFRP筋增强板加固石梁受弯性能试验研究

为实现在不明显改变被加固构件外观的同时方便现场施工操作,提出了用于既有传统素石梁抗弯加固的预制CFRP筋增强板加固技术。进行了3根采用CFRP筋增强板加固的石梁试件和1根素石梁对比试件的受弯性能试验研究,主要试验参数为CFRP筋配筋率和石梁底面粗糙程度。结果表明:CFRP筋增强板加固技术显著改善了石梁的脆性破坏形态,有效提高了石梁的受弯承载力和变形能力;随着CFRP筋用量的增大,试件受弯承载力提高,加固效果更加显著;石梁底面粗糙度对加固石梁受弯性能的影响较小,机切与凿毛界面均可满足加固需求。试验过程中,CFRP筋增强板与被加固石梁之间的界面黏结性能较好,CFRP筋端部未出现滑移现象,确保了加固试件各部分的共同工作性能。石材的离散性较大,实际工程中应增加对石材材质的检测,避免出现使用较差材质石材产生的安全隐患。