件取得任何可测荷载增加值之前就屈服了。一些研究者在横截面布置了更强的FRP,这通常会增加加固的成本,进而提供可测的贡献,尽管这时变形是受限制的(在钢筋屈服之前)。但是,加固材料从混凝土表面的剥落更多的时候是由于应力集中的原因发生的。剥落是这项加固技术中不出现的一种脆性破坏。尽管使用一些类似超高模量碳纤维的特别的低应变纤维看起来是一种解决方法,但这可能导致由于纤维破坏而产生脆性破坏。本文旨在介绍一种新型伪延性FRP织物,它在屈服时应变低从而具有与钢筋同时屈服的潜力,能够实现期望中的加固水准。
2
f研究意义
FRP已经被越来越多地用做钢筋混凝土结构修复和加固的材料。但是现在常用的FRP材料缺少延性,并且与钢筋性能不一致。结果,经过加固处理的梁会体现出延性降低,不能达到期待中的水平,或者二者兼有。本项研究介绍了一种新型的伪延性FRP加固织物。这种织物可以使加固梁承受更高的屈服荷载,并且有助于避免延性的损失,而这在使用目前常用的FRP进行加固中是常见的。
混杂织物的研制
为了克服前面所提的缺陷,一种具有低屈服应变值的延性FRP材料是很必要的。混杂的文献回顾
为了研制这种材料,考虑了各种不同纤维的混杂。多于一种纤维材料的混杂是许多材料科学研究的兴趣所在。他们的工作多数集中于结合两种纤维以提高每种材料单独工作时的力学特性并且降低成本。这已经在几本出版物中报道过例如Bu
sel和Harris(1974),Philips(1976),Ma
ders和Bader(1981),Chow和Kelly(1980),以及Fukuda和Chow(1978)。做为一种能够克服FRP加固棒延性不足问题的工具,混杂吸引了结构工程师。Na
iHe
eke和Okamoto(1994)研究了用编织芳香尼龙纤维绕在钢筋核心的短棒。Tamuzs和Tepfors报道了关于使用碳和芳香阻尼纤维进行组合而成的混合纤维棒的试验调查。Somboo
so
g,Fra
k和Harris(1998)研制了一种用编织芳香尼龙纤维缠绕在碳纤维核心的混合FRP加固棒。Harris,somboo
so
g和Fra
k(1998)使用这些棒对混凝土梁进行加固,以得到用常规钢筋进行加固的混凝土梁的普通荷载挠度特性。设计思想和材料
为了产生延性,一种使用不同种类纤维的混杂技术已经被采用。选用了在破坏时有不同延长量级的三种纤维。图1显示了这些复合纤维在拉伸时的应力应变曲线,表1显示了它们的力学特性。
这项技术是建立在将这些纤维结合起来并控制配合比例的基础上的,这样当它们被拉伸时共同承受荷载,延伸小(LE)的纤维先破坏,允许一定的应变
3
f松弛(应变增加r