0　概　况

　　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。

1.1　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。

1.2　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。

1.3　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。

1.4　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。

2　用FRP板进行抗剪加固

　　进行了图3中A～D方案的试验研究，其中A方案为未加固的对比梁。由试验结果可知，图3的B、C、D三种加固方案中，D方案(在梁腹和梁底均粘贴FRP板)的加固效果明显好于另两种加固方案(在剪跨内梁的腹部粘贴FRP条带、仅在梁腹粘贴FRP板)的效果。因为D方案在梁腹和梁底均粘贴FRP板(又称为“U”型粘贴加固方案)，梁底的FRP板不仅增强梁腹FRP板与混凝土的粘结性能，防止FRP板与混凝土过早的滑移破坏；而且与梁腹的FRP板形成半封闭的体系，加强对梁混凝土的约束，提高梁的受剪承载力。同时，在梁底粘贴FRP板还可提高梁的受弯承载力，因而实际的梁在加固时必须使其满足“强剪弱弯”的原则。
　　本文着重讨论采用“U”型加固方案进行抗剪加固梁的性能。方案如图3中的D～H所示，试件的变化参数包括FRP板的厚度及高度、纤维的布置方向、箍筋的间距和板端的锚固等。为了保证试件发生剪切破坏，在试件设计时加大了试件抗弯钢筋的数量。试验的加载示意图与抗弯加固的加载图相同，见图1；试件的截面尺寸示意如图2B所示。
 

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