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5》.2  梁、板的抗!弯加固 — 5—.2.1  —对于深受《弯构:。件,目前尚未有试—验研究资料可供【参考:本节的计算公—式不:能推广?到深受弯构件—的加:固计:算 —     对于双向!板虽已有一》些试验研究资料表明!在,板底双向粘贴复材片!材,。。可显:著提高双向板的承载!力但由于《试验研究《和计算方法还—不成熟本《标,。准中暂未列》出专门的计算公式可!参考单向板的—。计算方?法按两个《方向分别计算 !。 5.2.【2  从《对受弯构件加固的】效率和使用可靠【性来说对裂缝和耐久!性加固修复最好【其次是受弯》疲劳:。。加固再次是抗—。剪承载力加》固对于抗弯承载【力加固则以钢—筋混凝土《板的加固较》为有效因《为板的配筋率一般较!。小加固复材片材【的截:。面相对较大可有效】提高承载《能,力对梁的抗弯承【载力加固宜采用【碳纤维复材》片,材当用?于主梁抗弯》承载力加固》时仅容许采用碳纤维!复材片?材进行抗弯》加固同?时必须?。对正常使用》极限状态《下的:受拉钢筋《应力进行验》算确保不超过钢【。筋抗拉强度》标准值还应特别注】意意:外情:况可能导致》复材片材加固失效】引起的主梁》承载力不足 】 ?    试》验研究?。表明:粘贴碳纤维复材片】材加固钢筋混凝土受!弯构件对于疲劳寿】命有显著的提—高其疲劳寿命加固】提高机理在于可【。减小裂缝宽》度控制裂缝的—进一步开《展,减,小裂:缝截面?处的钢?筋应力从而减—小裂缝截《面处的钢筋疲劳损】伤因此粘贴》。碳纤维?复材片材对钢—筋混凝土受弯构件的!疲劳加固《是一种?较为有效的加—固应用形《。式 —     》粘贴复材片材对于】裂,缝和:。耐久:性修复可不》考虑加固后》的承载力提》高作用仅考》虑其隔离侵蚀性介】质通过裂缝对—钢筋产生锈》蚀影响保证和提高】原构件?的,。耐久:性和使用年》限,因此:宜采用满贴方式以】隔离环境介质对【原构件材料的劣化】。作用影响为了避免粘!贴,复材片材修补后裂缝!进一步?开展:复,材片:。材的纤维方向宜与】。裂缝方向垂》直 5.!2.3  试验和】分,。析均表明当被加【。固梁的配筋率较大时!即未:加固钢筋混凝土【梁的受?压区高度x较大【时受弯承载力加【固提高幅度》有限且?延性:较小因?此不宜进行抗弯加固! 5.】2.4 《 本条规定的粘【贴,复材片?材加:。固,混凝土受弯》构件:的受:弯承载力《计算公式与》现行国家标》准混凝土结构设【计规范GB 50】010是统一的其】关,键是:确,定达到受《弯承载?力,极限状态时复材片材!的拉应力《。设计值σfm—d=:Efε?fmd其《。中εfmd为达到受!弯承载力极限状态】时复:材片:材的拉?应变:设计值ε《fmd取以下—三情况下复》。材片材拉应变的较小!值,   】  (1)复—材片材抗拉强度设】计,值ffd与其弹【性模量Ef的比值;!    ! (2)受压边【缘,。混凝:土达到极《限压应变《εc:u时复材片材的有】效拉应变εf—em:1; —     (3】)复材片材与混【凝,土界:面产:生剥离或粘》结破坏?时复材?片材的?有效拉应变》εfe?m2 》    —。 对于上述》第(:2)种?情况:受压区混凝土—可按现行国家标准混!凝土结构设计规范G!B :5001《0的规定等效—为矩形应力图计算】而当Efεfmd小!于复材片材》抗拉强度设计值f】fd时受压边缘【。混凝土压《应变未达到极限【压应变?εcu此时受压区混!凝土:应力:图的等效矩形应力图!形系数小于现—行国家?标准:混凝土结构设计规】范GB? 5001》0的规?定值因此《引入系数ω考—虑这一差《别,对受弯承载力所产生!的降:低影响 !    在》。计算中?复材片材的截—面面积Af是—指抗:拉强度检测》时所采?用的名?。义计算厚度》与粘贴宽度和—粘贴层?数,的乘积同样》复材:片材的弹性模—量Ef也应按检测】时所取?的名:义厚度或截面—面积所测定的弹性】模量确?。定 》     —。本条:受,弯承载力计》算公式适《用于混凝土强度等】级不大于《C,50的情况对于混】凝土强度等级大【于C50的受弯构件!本条:的计算公式》应按照现行国家标准!混凝土结《构设:。计规:范GB? 50010矩【形应:力图:形系数进行调整对】于矩形?截面取受压翼缘【高度:h'f等于》。零、:受压翼缘宽度b【'f等于截面宽【度b计?算,。对于:单向板?取宽:度b等于1000】mm高度等》于h按矩形截—面,计,算计:算所得复材片材加】固量应?按100《0m:m板宽?分条带均匀布置【 《     本条】给,出的受弯承载力【计算公式也适用【于嵌入?式碳纤维复材板【条加固?混凝土构件的受【弯承载力计算;【对,于嵌入?式碳纤维《复材板条加固εf】e,。m2的计算》。应根据本标》准第5.6节确【定,。 , 5—.2.5  本【条系根据受压—边,。。。缘混凝?土达到极限压应变时!的,截面受?力平衡条件和截面】应变平截面假定联】立求解得到计—算达到该受》弯承载力《极限时的复材—片材有效《拉应变εfem1本!条计算公《。式仅适用《于当受?压边缘混凝土—达到极?限,压应变时受压钢筋】已经屈服的情况【 ?     【本条计算公式—适用于混凝》土强度?等级不大于C—50的情《。。况对:于混凝土强度等【级大:于C50的受弯【构件本条《的,计,算,公式应按照现行国家!标准:混凝土?结构设计规范GB !50010矩—形应力图形系数进行!调整混?凝,土极限压应变—也,应作:相应调?整对于矩形截面取受!压翼缘高度h'f】等于零、受压翼缘】宽度:b'f?。等于:截面宽度b》计算对于单向板【取宽度等于》10:0,0mm范围》内的复?材片材高《度等于h按矩—形截面计算 — 5—.2.6  —现有:试验:研究表明抗》弯加固?时大量存在复材片材!与混凝土《界面强度不足而【发生界面剥离—破坏的情况受弯加】固界面?剥离破?坏主要分为三个【类型在复材》端,部由于应力集—。中引起的《剥离破坏;在斜裂】。缝位置梁《剪切错动《引起的剥离破坏;在!受弯裂缝附》近由于?裂缝张开《。引起:的剥离破《坏其:中端部剥《离破坏应通过—根据本标准》第5.2.12条在!复材片材《端部设置U形箍或者!机,械锚固?构造措施《加以避免构造U形箍!的数量和布置是根】据已有试验》研究确?定的;斜《裂,缝引起?的剥离破坏应通过】保证梁强剪弱—。弯限制斜裂缝出现及!其宽度?。加以避免由于钢筋】混凝土梁大多—带裂:缝工:作而根?据已有研究即—使采:取附加锚固措施也】难以用构造方法来避!免,受弯裂?缝附近的《剥离破?坏;另外在复材【片材端部设置U形】箍或者机械锚固【。后,即使发生《受弯裂缝附近—的剥离破坏其破坏过!程也具有一定的延性!特,征因此在实际受弯】。加固中容《许第三?。类剥离破坏作—为受弯?承,载力极限《状态的一种形式并应!对其抗弯《承载力进行计算【试验研究表明在最大!弯矩区加机械—压板:[本标准图5—.2.12》-,2(a)]》。可提高加固效—果减:缓或避免第三类剥离!。破坏的发《生本条给《。出的复材片》材有效拉应变εf】em2是《根据梁中部受—。弯裂缝开展引起剥离!破坏的界《面受力分《析,和国内外大量试验】研究:结,果分:析得到的 》。 5.2】.7  《考虑二次受力影响】时极限受弯承载力状!态时复材片材的有效!。应变应扣除初始【弯矩下被加》固梁计算截面处受拉!边缘的初始》拉应变?根据试验和理论分】析初始弯矩》Mi小于未加—。固梁受?弯承载力的20%时!受拉边缘的》初始拉应变》较小复材片材受【拉应变?。的滞:后效应不《大对加固后的受弯】承载力影《响不:大,故可忽略初始弯【矩的影?响当初始弯矩Mi大!于未加?固梁受弯承》载力的50%—以上时受《拉边缘的《初始:拉应变较《大非预应力》加固方法的复材片材!受拉应变的滞后较】大复材?片材的强度》得,不到有效发挥—。宜采取预应力复材】片材加固方法或【。经过论证可》靠的:其他方法 》  —   初始弯矩【作用下加固前—计算截面受拉边【缘的:初始应变《。的计算方《法是根据初始弯矩】作用下由平截—面假定按钢筋混凝】土截面受力分—析方法得到》。的 ? 5.2.8! , 因为受弯加—固,复材的粘《。贴面积相对》于受拉钢筋面积而言!。一般较小且》碳,纤维复材的弹性【模量与钢材相近其】他复材的弹》性模量明《。显小:。于钢材因《此在未采用预—应力加固的情况【下复材片材是在受拉!钢筋屈服后才—开始:发挥较大的作用【因此尽管《。按,受,弯承载力极》限状态进行计算可】提高受弯构件—的承载力但为—保证加固后正常【使用阶段承载的可靠!性避免钢筋在—正常使用《荷载下?超过屈服强度需对】正常使用阶》段,标准荷载组合下【受拉钢筋的拉—应力:进,行控制此外当需【要考:虑意外事件造成复材!加固失?效时应保证》被加固梁仍》能承受频遇荷—。载组合而《不致破坏如》不符合本条所规定的!要求将会因》受拉钢?筋屈服而《。。导致正常《使用阶段出现较大】裂缝和变形》因此本条规定—是对抗弯《承,载,力加固的重》要补充必须进行计】算 — 5.2.9  】粘,贴复材片材对钢筋】混凝土和预》应力混凝土受弯构件!进行:裂缝修?复,是提高耐久性的有效!方,法,此时应采用满贴复】材片材方法》封闭已有裂缝且复材!片材:纤维方向宜》与,裂,。。。缝垂直由于对在梁侧!面粘贴复材片材【、且纤维《方向垂直于裂缝【方向的封闭裂缝修复!不,仅可控制裂缝—的继续开展也—避免了侵蚀介—质,对钢筋?的锈蚀作《用满足耐久性要求故!可不必再对裂缝【宽度进行《验算: 5.2!.10  对—仅在受拉面粘—贴,复材:片材加固《的受弯构件裂缝宽】度的计算方法与现行!国家标准混》凝土:结构设计规范—GB ?50010相同只】是在计算公式中考虑!。了复材片材》对裂缝间距、受拉】钢筋应力和》受拉区有效配筋率】的影响 《 《 5.2.11 】 粘贴复材片材对受!弯,构件进行加固后【其对抗弯《刚度的?。提高作用相当于在】原有钢?筋基础上增加—了,复材的换算钢筋面】积不过?在计:算加固构《件的变形《时应根据加固前荷载!情况和加固后增加】荷载情况分》别采用不同的抗弯】刚度计算不》同,阶段的挠度变形【然后叠加得》到加:固后的挠度变形【 5【.,2.12  本【条对采用复材—片材进行《受弯承载力加固做】出了规定 !     1、【2, 端部纤维布—U形箍主《要用于?防止复材端部应【。力集中引起的剥离】破,坏,由于此类剥离—破坏脆性《较大且受《力复杂因此》端部U形箍必—须有足够的》强,度和刚度相比于竖向!(90°)纤—维布U?形箍斜向(》45°)纤维布U形!箍能够更有效—地限:制端部裂缝的—开展从而更》容易达到限制—端部剥离的目—的在梁中部弯曲裂缝!。或者弯剪裂缝附【近,还会出?现中部受弯裂缝引】起的剥离中》部,受弯裂缝引起的剥】离破坏已通过本标准!第5.2.》。6条的规《。定加以限《。制,。  【  :。 3  在梁—、板负弯矩区—进行受弯加固时【复材片材的截断【位置的确《定方法同《钢筋截断根据有效】翼缘宽度《的概念在《梁两侧4h'f范】围内粘贴复材片材】可,发挥受拉《作用由于该粘贴方法!不,能保证加《固梁端部《具,有足够延性因—此不应在混凝土框架!的抗震加固》中采用 》