碳纤维布（CFRP）修复加固破损木梁的试验研究.docx

碳纤维布（CFRP）修复加固破损木梁的试验研究。这篇文献通过21根木梁的试验研究，分析了碳纤维布（CFRP）修复加固局部破坏木梁的抗弯性能，试验模拟了两种截面损伤程度，考虑了3种不同贴布量，研究结果表明CFRP修复加固后破损木梁的抗弯性能得到明显的修复和提高。在此基础上，论文还提出了一种计算CFRP修复加固破损木梁的承载力的方法，并通过与试验结果的比较验证了这种计算方法的有效性。（1）试件的制作由于在现实中取不到一组具有可比性的破损木梁，试验通过先在木梁的受拉区挖去一定截面高度的木材，然后用强力接着剂在缺口中垫补上相同材质木块，以模拟木梁的截面抗弯性能受损（如梁受潮腐蚀、虫蛀、木材的老化）。本试验制作了3组试件：1）未损伤梁损伤程度较小加固梁（截面损伤小于50%）;3）损伤程度较大加固梁（截面损伤大于50%）。其中未损伤对比试件梁3根，每种加固梁分为粘贴CFRP布一层、两层和四层三种，每层CFRP布宽度为4cm;每种不同损伤程度不同CFRP布配置量的加固梁各3根，共21根试件梁。（2）加载方案两点加载，由荷载分配梁来实现两点加载。在木梁各集中受力点垫上钢板以防止木梁被横向压坏。试验采用电动千斤顶进行分级单调静力加载，通过力传感器来显示每一级荷载值。在正式加载前，先对构件进行预加载。（这个和师姐的试验很相似）（3）试验结果分析a、承载力分析从实验数据可以看出与未破损梁相比，用碳纤维布加固梁的极限承载力都得到不同程度的恢复和提高，两类不同破损程度加固梁都取得一定的加固效果，但破损程度相同、CFRP布配置量相同的梁的极限承载力又具有一定的离散性。碳纤维布的最突出作用是其减小了加固梁受拉区的木材天然缺陷以及局部破损对梁极限承载力的影响，使得受压区木材的抗压性能得到充分的发挥，从而提高加固梁的承载力。对于A类破损加固梁（损伤程度较小的木梁），极限承载力不但已恢复到完好梁的水平，而且都有不同程度的提高。其中粘贴一层布的平均提高了6.4%,粘贴两层布的平均提高了18.8%,粘贴四层布的提高更显著，平均提高了62.9%;对于B类破损加固梁（损伤程度较大的梁），除了粘贴一层布的加固梁的极限荷载只能勉强恢复到完好梁的水平，而其它加固梁都比完好梁有所提高，其中粘贴两层布的平均提高了12%,粘贴四层布的提高更显著，平均提高了38.5%o随着贴布量的增大，承载力提高越明显。b、加固对梁刚度的影响碳纤维布对梁截面刚度的影响分为两个部分，一是其直接对截面刚度的贡献，二是由于碳纤维布的作用使得梁截面中性轴向受拉区偏移，同样也增大了截面刚度。从试验数据可以看出加固后木梁的延性得到了明显的提高，在整个试验过程中，加固梁挠度变形始终比完好梁缓慢,用碳纤维布加固后,加固梁的刚度都有不同程度的提高,随着CFRP布配置量的增大，增强效果越明显，但并不是无限制。另外，从图中还发现，在塑性阶段，配置四层CFRP布的加固梁的曲线尽管较弹性阶段要平缓，但还是比较陡的，而配置一层和两层CF即布的加固梁的曲线却非常平缓，可见CFRP布也影响了木梁塑性阶段的变形。C、破坏特征及其力学分析在实际中木梁的最后破坏一般都是由于拉区木纤维断裂而发生脆性破坏，其主要原因是木材的天然材性缺陷（如木节点），拉区木纤维过早被拉断，木纤维的拉应力并没有达到其抗拉强度，压区木纤维的性能并没有得到充分的利用。在试验过程中，几乎所有梁纯弯段受压区的木材都有明显的皱褶裂缝，未受损试验梁的皱褶裂缝高约3mrn,而加固试验梁的皱褶裂缝高为1550mm,可见用碳纤维加固后梁压区木纤维的抗压性能得到更大的发挥。心得:可以用碳纤维布或预应力碳纤维布只加固拼接木梁的拼接点和同时在梁底面受拉区加固整个木梁，然后再变化碳纤维布的层数，从而对其抗弯性能进行分析。这方面还要多看文献，参考一下别人的研究成果，然后丰富自己的研究。1、帮助代庭苇师姐做试验。二、下周的任务1、根据要研究的内容看相关文献。2、继续帮助师姐做她的毕业试验。