2012年二级建造师考试矿业工程：浅谈梁的粘FRP板加固法
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当结构构件不能提供足够的强度和使用性能时，必须进行加固。根据实际情况，可选用不同的加固方法，如预应力加固、喷射混凝土加固、聚合物浸渍加固、粘钢加固等。其中粘钢加固由于具有方便快速、增加自重少、所需施工场地小等优点，因而得到较广泛的应用。但其最大缺点是钢板的腐蚀(重工业厂房内钢板的腐蚀更为严重)会导致钢板与混凝土之间粘结力的削弱，这对结构的使用性能和安全性能是不利的。为了消除腐蚀带来的不利影响，可用FRP板代替钢板。
FRP(FiberReinforcedPlastic)为纤维增强塑料，它具有与混凝土的线胀系数接近、比强度高、耐腐蚀性强、电磁绝缘性能好、易于成型和粘贴、可用于不规则平面的加固等优点。FRP板的力学性能与纤维的种类及其布置方向有关，通过改变纤维的布置方向可在某一特定方向上得到预期的加固效果。在梁的受拉面粘贴FRP板可明显提高梁的受弯承载力;在梁的剪压区粘贴FRP板可明显提高梁的受剪承载力，且这两方面是相关联的。
1 用FRP板进行抗弯加固
试验的加载如图1所示，试件的截面示于图2A.试验结果表明，粘FRP板加固梁的开裂荷载比未加固梁的开裂荷载略大。且一般情况下，加固梁的裂缝间距较小、分布较均匀且裂宽较小，这对结构更好地完成使用性能有利。对于粘贴FRP板较短的加固梁，首先在FRP板的端部出现裂缝，然后沿与纵筋成45°的方向发展，并沿纵筋方向延伸，在纯弯区发生破坏之前，板端开始破坏，最后发生由于FRP板端部的局部粘结破坏而引起的试件破坏。当FRP板全长粘贴或在板端部锚固时，板的应力达到屈服。在试件破坏前，由于纵筋的屈服应变比FRP板的屈服应变低较多，大多数加固梁的纵筋可达到屈服。粘FRP板加固梁的抗弯强度和刚度明显提高，特别是在梁的配筋率较低的情况下，提高更加明显。在正常使用状态下试件的抗弯刚度约提高17%～99%.加固梁的抗弯强度亦有明显提高，正常使用状态下提高约19%～99%，极限状态下提高约28%～97%.
图1 试验加载示意
图2 试件截面尺寸
影响粘FRP板抗弯加固的因素有FRP板的长度、FRP板的厚度、试件的配筋率及锚固手段等。
1 FRP板长度的影响FRP板较短时，加固梁易在FRP板的端部发生局部粘结破坏导致试件的破坏;而选用全长的FRP板进行加固时效果较好，施工也较方便。
2 FRP板厚度的影响试件的破坏机构与板的厚度密切相关。当FRP板较簿时，板端的正应力、剪应力均较小;而当FRP板较厚时，板端的正应力和剪应力相对较大。即随着板厚的提高，FRP板端的正应力和剪应力均提高，导致板滑移和混凝土沿着纵筋方向出现撕裂引起的过早破坏，即FRP板与混凝土之间粘结面的过早破坏。
3 试件配筋率的影响当试件配筋较少时，试件的破坏表现为FRP板的拉断。由于充分发挥了FRP板的作用，因而配筋较小时粘FRP板的加固效果较好。
4 板端锚固措施的影响由试验结果可知，选用I型套筒由于其提供了较好的锚固，因而使试件即使在FRP板较厚时也能避免发生沿对角拉裂的脆性破坏。试验结果表明，I型套筒锚固比其它锚固方法有效。