CFRP加固RC连续梁负弯矩区试验研究

第２８卷第１期　２０１２年２月　结构工程师　ＶｏＩ．２８．Ｎｏ．１　Ｆｅｂ．２０１２　Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ　ＣＦＲＰ加固ＲＣ连续梁负弯矩区试验研究　周　洋　施卫星　曹加良　（同济大学土木工程学院，上海２０００９２）　摘要通过１根未加固钢筋混凝土连续梁和２根在负弯矩区分别外贴一层和两层碳纤维布的钢筋混　凝土连续梁抗弯试验，研究了在钢筋混凝土连续梁负弯矩区粘贴碳纤维布及碳纤维布粘贴层数对连续　梁抗弯性能的影响。结果表明，在钢筋混凝土连续梁负弯矩区粘贴碳纤维布的加固方法能显著改善连　续梁的抗弯性能，负弯矩区碳纤维的存在提高了连续梁的抗弯刚度，但随着碳纤维布层数的增多，碳纤　维布的使用效率下降，理论计算值与试验值吻合较好，现有计算理论能够满足工程需求。　关键词钢筋混凝土连续梁，碳纤维，加固，负弯矩区，受弯承载力　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ　Ｎｅｇａｔｉｖｅ　Ｍｏｍｅｎｔ　Ａｒｅａｓ　ｏｆ　ＲＣ　Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　Ｂｅａｍｓ　ｗｉｔｈ　ＣＦＲＰ　ＺＨＯＵ　Ｙａｎｇ　ＳＨＩ　Ｗｅｉｘｉｎｇ　ＣＡＯ　Ｊｉａｌｉａｎｇ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｏｎ￣ｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０００９２，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｆｌｅｘｕｒａｌ　ｌｏａｄｉｎｇ　ｔｅｓｔｓ　ｗｅｒｅ　ｃａ￣ｉｅｄ　ｏｕｔ　ｏｎ　ｔｈｒｅｅ　ＲＣ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｂｅａｍｓ　ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ＣＦＲＰ　ａｔ　ｎｅｇａｔｉｖｅ　ｍｏｍｅｎｔ　ａｒｅａｓ．Ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ＣＦＲＰ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｎ　ｆｌｅｘｕｒａｌ　ｌｏａｄ　ｃａｒｒｙｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｗａｓ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．　Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｆｌｅｘｕｒａｌ　ｌｏａｄ　ｃａｒｒｙｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ａｎｄ　ｆｌｅｘｕｒａｌ　ｒｉｇｉｄｉｔｙ　ｏｆ　ｍｉｄｓｐａｎ　ｗｅｒｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ．Ｔｈｅ　ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ　ｆａｃｔｏｒ　ｏｆ　ＣＦＲＰ　ｄｅｃｒｅａｓｅｓ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌａｙｅｒ．Ｔｈｅ　ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｈａｖｅ　ｇｏｏｄ　ａｇｒｅｅｍｅｎｔ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｏｎｅｓ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｂｅａｍ，ｃａｒｂｏｎ　ｆｉｂｅｒ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　ｐｏｌｙｍｅｒ（ＣＦＲＰ），ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ，　ｎｅｇａｔｉｖｅ　ｍｏｍｅｎｔ　ａｒｅａ，ｆｌｅｘｕｒａｌ　ｂｅａｒｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｙ　规范、规程　，。　也没有关于ＣＦＲＰ加固钢筋混凝土　１　引　言　将碳纤维布（ＣＦＲＰ）粘贴在钢筋混凝土结构　连续梁的规定。鉴于此，本文对采用ＣＦＲＰ加固　钢筋混凝土连续梁负弯矩区的效果进行了试验　研究。　受拉部位，协同钢筋共同受力的加固方法，具有高　强高效、耐久性耐腐蚀性好、热膨胀系数低、适用　面广、自重轻、不增大结构尺寸等优点。＿１　近年　来，对ＣＦＲＰ加固受弯构件的研究多集中在ＣＦＲＰ　加固简支梁　＇３　Ｊ，而关于使用ＣＦＲＰ加固钢筋混凝　土连续梁的研究较少，国内外仅有少数学者对　ＣＦＲＰ加固连续梁的抗弯承载能力、裂缝情况、内　力重分布特点、延性、变形进行了研究　。现有　试验梁为矩形截面连续梁，截面尺寸为ｂ×　２试件的设计与制作　ｈ＝１００　ｍｍ×２００　ｍｍ，长度ｚ＝４　２００　ｍｍ，净跨　ｆｎ＝２　０００　ｍｍ，共两跨。底部纵筋为３根直径　１２　ｍｍ的钢筋，配筋率为２．７０％，顶部配筋２根直　径１２　ｍｍ的钢筋，配筋率为１．１３％，纵筋均为二　收稿日期：２０１１—１０—２１　基金项目：国家重点基础研究发展计划９７３项目（２００７ＣＢ７１４２０２）　联系作者，Ｅｍａｉｌ：ｚｈｏｕｙａｎｇ＿ｔｊ＠１６３．ｔｏｍ　・结构加固与改建・　级钢，箍筋为１４拖３０。图１为截面示意图。混　凝土设计强度等级为Ｃ３０，混凝土立方体试块抗　压强度３７　ＭＰａ。加固梁碳纤维粘贴在梁顶面中　支座两侧１　５００　ｍｍ范围内，试验梁的编号及补强　加固情况见表１，ＣＦＲＰ性能指标见表２。　图１截面尺寸及配筋　Ｆｉｇ．１　Ｍａｉｎ　ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ　ｏｆ　ｓｐｅｃｉｍｅｎ　表１　试验梁的编号和加固情况　Ｔａｂｌｅ　１　Ｎｕｂｍｅｒ　ａｎｄ　ｄｅｔａｉｌｓ　ｏｆ　ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ　试验梁编号　中支座负弯矩区加固情况　Ａ－ｏ　未加固　Ａ　１　粘贴一层１００　ｍｍ宽碳纤维　Ａ＿２　粘贴两层１００　ｍｍ宽碳纤维　表２　ＣＦＲＰ性能指标　Ｔａｂｌｅ　２　ＣＦＲＰ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　型号　拉伸强度／ＭＰａ　弹性模量／ＧＰａ　伸长率　厚度／ｍｒｒ　东丽ＸＥＣ－３００　３　５００　２１０　１．５％　Ｏ．１６７　３试验加载　试验装置如图２所示。采用分配梁实现在连　续梁两跨的跨中同时加载。加载方案开始采用分　级加载的方式，每级荷载不超过预估值的１０％；　在接近梁的开裂荷载时，适当减少加荷级别以确　定开裂弯矩；在混凝土开裂后，为取得连续数据，　采用连续加载直至连续梁破坏。在试验过程中，　依据试验研究目的，重点记录连续梁跨中和中间　图２试验加载装置图　Ｆｉｇ．２　Ｄｅｔａｉｌｓ　ｏｆ　ｌｏａｄｉｎｇ　ｓｅｔｕｐ　结构工程师第２８卷第１期　支座处截面的平均应变、梁跨中受拉区混凝土应　变、开裂裂缝形态及发展、ＣＦＲＰ的应变、荷载一　转角关系曲线及跨中挠度随荷载的变化情况，测　点布置如图３所示。　不］Ｉ　］　ＤＤ嘲１０Ｉ０　１００　ｌ１１００　００　（图３测点布置图　Ｆｉｇ．３　Ｄｅｔａｉｌｓ　ｏｆ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｓｅｔｕｐ　采用液压千斤顶加载，千斤顶油路中设置应　力传感器。采用ＤＨ３８１７动静态应变采集系统，　每３　Ｓ采集一次数据。采用ＹＨＤ５０型位移传感　器、ＹＨＤ１００型位移传感器分别记录连续梁支座　及跨中的竖向挠度。采用ＢＸ１２０．５０ＡＡ型、　ＢＸ１２０－２０ＡＡ型应变片分别记录混凝土应变及　ＣＦＲＰ应变。　４试验结果分析　４．１试验现象　Ａ一０试件（未加固）在试验过程中，当荷载达　到２８　ｋＮ时，跨中底部首先出现竖向裂缝；当荷载　达到３２　ｋＮ时，中间支座负弯矩区上部出现竖向　裂缝；随着荷载的增大，梁出现肉眼可辨挠度；当　荷载达到９７　ｋＮ时，跨中支座负弯矩区段一条竖　向主裂缝从上到下逐渐贯通整个截面，随着中间　支座主裂缝的增大，两跨跨中分别出现贯穿整个　截面的裂缝；当荷载达到１０７　ｋＮ后，连续梁跨中　受压段上部混凝土被压碎破坏。　Ａ－１和Ａ－２试件在试验过程中，当荷载分别　达到３３　ｋＮ和３７．５　ｋＮ时，中间支座负弯矩区上　部首先出现竖向裂缝；当荷载分别达到３９　ｋＮ和　５５　ｋＮ时，跨中底部出现竖向裂缝；当荷载分别达　到８１　ｋＮ和８９　ｋＮ时，跨中支座负弯矩区段出现　倒“八”字形弯剪斜裂缝，斜裂缝首先出现在上部　受拉部位，然后逐渐向中间支座处延伸；随着荷载　的增加，斜裂缝附近ＣＦＲＰ出现剥离并伴随微小　的啪啪声，斜裂缝加宽并延伸，ＣＦＲＰ剥离的面积　逐渐向两侧发展；当荷载分别达到１００　ｋＮ和　Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ　Ｖｏ１．２８，Ｎｏ．１　・１３６・　Ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｒｅｔｒｏｆｉｔｔｉｎｇ　ｏｆ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ　１０５　ｋＮ时，跨中负弯矩区段一条斜裂缝贯穿截面；　紧邻破坏时，中间支座负弯矩区段ＣＦＲＰ出现较　大面积剥落；当荷载分别达到１１９　ｋＮ和１２７　ｋＮ　时，梁发生斜拉破坏；Ａ－１梁斜裂缝与平面呈４５。　角，Ａ一２梁斜裂缝与平面呈３０。角。Ａ．１梁破坏状　态如图４所示，Ａ＿２梁破坏状态如图５所示。裂　缝开展情况见表３。　图４　Ａ一１中间支座处斜裂缝　Ｆｉｇ．４　Ｃｒａｃｋｓ　ｏｆ　ｓｐｅｃｉｍｅｎ　Ａ一１　ｎｅａｒ　ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ　ｓｕｐｐｏｒｔ　图５　Ａ－２中间支座处斜裂缝　Ｆｉｇ．５　Ｃｒａｃｋｓ　ｏｆ　ｓｐｅｃｉｍｅｎ　Ａ－２　ｎｅａｒ　ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ　ｓｕｐｐｏｒｔ　表３　梁裂缝开展情况　Ｔａｂｌｅ　３　Ｃｒａｃｋｉｎｇ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔ　ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ　跨中开裂　中支座开裂　破坏时跨中　破坏时中支　试件　荷载／ｋＮ　荷载／ｋＮ　裂缝平均　座裂缝平均　间距／ｍｍ　间距／ｍｍ　Ａ－ｏ　２８　３２　３１　４５　Ａ．１　３３　３９　２２　２８　Ａ．２　３７．５　５５　注：裂缝平均『司距为跨中和中Ｉ司支座处左右各１００　ｍｍ以内所有　裂缝的平均距离；由于操作失误，未获得Ａ一２裂缝间距。　由表３可知，相对于未加固梁Ａ　，经过碳纤　维对负弯矩区加固的连续梁，裂缝出现较晚，裂缝　的平均间距也比未加固梁小得多。　４．２沿梁高的平均应变　中支座混凝土应变沿梁高的分布见图６。　从图６可以看出，与普通钢筋混凝土梁一样，　ＣＦＲＰ加固负弯矩区后的连续梁，在一定范围内，　其平均应变的分布可以认为符合平截面假定。因　此，在分析和计算中，可以把平截面假定作为一个　基本假定。　４００　２００　一　０　。　—２００　图６　Ａ一１中支座截面沿梁高的应变分布　Ｆｉｇ．６　Ｄｉｓｔｉｒｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｔｒａｉｎ　ａｌｏｎｇ　ｔｈｅ　ｓｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｉｄｄｌｅ　ｓｕｐｐｏｒｔ　注：Ｏ表示贴在中性轴位置的应变片，２表示贴在中性轴上方贴近　梁上表面的应变片，１表示０与２之间的应变片，一２表示贴在中性　轴下方贴近梁下表面的应变片，一１表示０与一２之间的应变片。　４．３受弯承载力　在试验过程中，未经过加固的连续梁，在两跨　跨中和中间支座处均出现弯曲裂缝，最后受压区　混凝土被压碎，发生适筋梁弯曲破坏。经过一层　ＣＦＲＰ和两层ＣＦＲＰ加固的梁，最终在中间支座处　出现一条弯剪斜裂缝，发生斜拉破坏。表４列出　了主要的试验结果。　表４　主要试验结果　Ｔａｂｌｅ　４　Ｍａｉｎ　ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ　试件　开裂荷载　屈服荷载　极限荷载　编号　试验　提高　试验　提高　试验　提高　值／ｋＮ　程度　值／ｋＮ　程度　值／ｋＮ　程度　Ａ－Ｏ　２８　８３　１０７　Ａ一１　３３　１７．８％　８９　７．２％　１１９　１１．２％　Ａ－２　３７．５　３３．９％　８７　４．８％　１２７　１８．７％　注：提高程度是指各试件相对于未加固的试件而言。　由表４可知，通过ＣＦＲＰ在负弯矩区加固后，　钢筋混凝土连续梁的开裂弯矩和极限弯矩均有所　增长，在粘贴一层ＣＦＲＰ后，开裂弯矩和极限弯矩　分别增加１７．８％和１１．２％；在粘贴两层ＣＦＲＰ　后，开裂弯矩和极限弯矩分别增加３３．９％和　１８．７％；而屈服弯矩变化不大，粘贴一层和两层　ＣＦＲＰ后连续梁的屈服弯矩分别增加７．２％和　４．８％。可知，采用ＣＦＲＰ对连续梁的负弯矩区加　固后，连续梁的开裂弯矩和极限弯矩的增长幅度　随着粘贴ＣＦＲＰ的增多而增大。　鉴于加固后的连续梁最终由于弯剪组合作用　破坏，负弯矩区的ＣＦＲＰ没有被拉断即未完全发　挥作用，因此如果能够提高连续梁的抗剪能力会　得到更好的加固效果。使用粘贴ｕ形ＣＦＲＰ加固　混凝土梁可以有效地提高混凝土梁受剪承载力，　・结构加固与改建・　抑制斜裂缝的开展Ｅ９１，所以在加固混凝土连续梁　负弯矩区的同时在梁的侧面粘贴ｕ形ＣＦＲＰ提高　抗剪能力，则连续梁极限承载力还会有所提高。　４．４挠度　各试验梁在加载过程中跨中挠度变化的比较　见图７和图８。由该图及试验数据分析发现：在　加载初期，各试验梁的挠度相差不大；在受拉区混　凝土开裂后，尤其在梁屈服后，未加固试验梁的挠　度急剧增长，而加固后的梁挠度在屈服后荷载继　续增加时仍然增长缓慢，加固后的梁最后挠度的　突然增大是由于斜裂缝的贯穿而导致。当试件开　裂后，在相同荷载下，加固后的梁挠度均小于未加　固梁的挠度，这种差异在梁屈服前较小，在梁屈服　后差异越来越大。在相同荷载下，用一层ＣＦＲＰ　加固的梁与用两层ＣＦＲＰ加固后的梁挠度相差不　大。在破坏时，梁挠度如表５所示。　图７试验梁左跨荷载一挠度曲线　Ｆｉｇ．７　Ｂｅｎｄｉｎｇ　ｍｏｍｅｎｔ・ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ　ＣＨＩ　Ｖｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｅｆｔ　ｓｐａｎ　１口ｑ口口０　Ｉｎ－ｎ．ｎ　Ｈ　０　０　莹　爱荨　旨　§　荷载／ｋＮ　图８试验梁右跨荷载一挠度曲线　Ｆｉｇ．８　Ｂｅｎｄｉｎｇ　ｍｏｍｅｎｔ－ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ　ｃｕＩＶｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｉｇｈｔ　ｓｐａｎ　由表５中的数据可以看出，通过ＣＦＲＰ在连　续梁负弯矩区加固，可以显著提高连续梁的抗弯　刚度，粘贴一层ＣＦＲＰ可使连续梁跨中挠度至少　减小９．５％，粘贴两层ＣＦＲＰ可使连续梁跨中挠度　至少减小４２．４％。　结构工程师第２８卷第１期　表５　梁破坏时的挠度　Ｔａｂｌｅ　５　Ｕｌｔｉｍａｔｅ　ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ　左跨挠度　右跨挠度　试件编号　试验值／ｍｍ　降低程度　试验值／ｍｍ　降低程度　Ａ－０　３３　４２　Ａ一１　２８　１５．２％　３８　９．５％　Ａ＿２　１９　４２．４％　１７　５９．５％　注：降低程度是指各试件相对于未加固的试件而言。　４．５　ＣＦＲＰ应变　通过两根试件ＣＦＲＰ应变可知：两试件ＣＦＲＰ　最大拉应变分别为０．００５　６和０．００４　４，均小于允　许拉应变０．叭　。　Ａ．１梁和Ａ．２梁中间支座处、距中间支座中　心１００　ｍｍ和２００　ｍｍ处的应变开始很小，Ａ一１梁　这三处的应变在３０　ｋＮ左右开始迅速增长，而Ａ．　２梁在４０　ｋＮ左右开始增长较快，而Ａ一１梁和Ａ－２　梁的中间支座处开裂弯矩分别为３３　ｋＮ和　３７．５　ｋＮ，这说明ＣＦＲＰ在受拉区混凝土开裂后开　始工作，在受拉区混凝土开裂前作用很小。　此外，Ａ－２梁距中间支座中心处２００　ｍｍ范围　内的应变均小于Ａ－１梁，考虑Ａ一２梁有两层ＣＦＲＰ　产生拉力，所以Ａ－２梁ＣＦＲＰ提供的拉力较Ａ．１　梁大。考虑到临近破坏阶段时ＣＦＲＰ的剥离对　ＣＦＲＰ应变的影响，所以采用荷载为１００　ｋＮ时　ＣＦＲＰ的应变为研究对象，Ａ．２梁两层ＣＦＲＰ粘贴　牢固，无滑移现象。因此可知在中间支座左右　２００　ｍｍ范围内，Ａ．２梁ＣＦＲＰ提供的拉力比Ａ．１　梁大５０％左右，即在连续梁负弯矩区增加一层　ＣＦＲＰ可多提供５０％左右的拉力。　５　负弯矩区加固连续梁抗弯承载力计算　５．１基本假定　采用ＣＦＲＰ加固后的连续梁抗弯承载力的计　算，除应符合《混凝土结构设计规范》对受弯构件　正截面承载力计算的基本假定外，还应符合：　（１）构件达到受弯承载能力极限状态时，碳　纤维片材的拉应变按截面应变保持平面的假定确　定，但不应超过碳纤维片材的允许拉应变［８　］；　（２）碳纤维片材的拉应力　应取碳纤维片　材弹性模量Ｅ　与其拉应变　的乘积Ｅ　占　（３）在达到受弯承载能力极限状态前，碳纤　维片材与混凝土之间不发生粘结剥离破坏。　Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ　Ｖｏ１．２８，Ｎｏ．１　・１３８・　Ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｒｅｔｒｏｆｉｔｔｉｎｇ　ｏｆ　Ｓｔｕｃｔｒｕｒｅｓ　５．２受弯承载力计算　根据《混凝土结构设计规范》，未加固试件正　弯矩区截面抗弯极限承载力为１８．１８　ｋＮ・ｍ，负　弯矩区截面抗弯极限承载力为１６．４４　ｋＮ・ｍ。　根据相关规程，使用碳纤维布加固的混凝土　受弯构件，混凝土正截面受压区高度　和受拉面　上碳纤维片材的拉应变　应按下列公式确定：　ｂｘ＝ｆｙａ　一　Ａ　＋Ｅ　ｆ　。ｆＡ。ｆ　（１）　＝０．８８　／（　＋　。ｆ＋　ｉ）　（２）　式中，　和Ａ　为受拉钢筋和受压钢筋的截面积；　Ａ　为受拉面上粘贴的碳纤维片材的截面积；ｆｙ和　．　为受拉钢筋和受压钢筋的抗拉、抗压强度设计　值ｉ　为混凝土轴心抗压强度设计值（为计算截面　的抗弯极限承载力，式中混凝土抗压强度取混凝　土立方体试块实测抗压强度）；Ｅ。　为碳纤维片材　的弹性模量；８ｃｕ为混凝土极限压应变，取０．００３　３；　占ｉ为考虑二次受力影响时的初始应变，本文中未　考虑二次受力，取０；６，ｈ分别为截面宽度、高度。　根据式（１）和式（２），经过加固的试件Ａ一１和　Ａ．２中支座最大负弯矩处截面混凝土受压区高度　小于２ｎ　，则根据规程要求：　Ｍ≤　（ｈｏ一口　）＋　ｆ［　］Ａ　ｆ（　一口　）　（３）　式中，　为包含初试弯矩的总弯矩设计值；［　］　为碳纤维片材的允许拉应变，取［　］＝ｋｉｎ８　，且　不应大于碳纤维片材极限拉应变的２／３和０．０１　两者中的较小者，ｓ　为碳纤维片材极限拉应变，　为碳纤维片材厚度折减系数，取ｋ　＝１一　ｆＥ　ｔ／４２０　０００，Ｔ／，ｃｆ为碳纤维片材的层数，　为单　层碳纤维片材的厚度；　。为截面的有效高度；。　为　受压钢筋截面重心至混凝土受压区边缘的距离。　根据式（３），加固一层和两层碳纤维布负弯　矩段正截面的抗弯极限承载能力为１７．７３　ｋＮ。ｍ　和２３．３４　ｋＮ・ｍ。　计算中，假设中支座和跨中截面三处出现塑　性铰，三处均达到抗弯极限承载能力，试件的极限　荷载计算值与试验值的对比如表６所示。　由表６可知，连续梁试验值与计算值吻合较　好且偏于安全，说明把连续梁出现三处塑性铰作　为其极限状态是合理的。在试验中，在极限状态　之前，ＣＦＲＰ已经部分剥离，实际上降低了ＣＦＲＰ　的加固效果，这种情况下依据规程得到的计算值　依然安全。这表明规程提供的计算公式是偏保　守的　表６　极限荷载试验值与计算值比较　Ｔａｂｌｅ　６　Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ａｎｄ　ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ｖａｌｕｅｓ　ｏｆ　ｕｌｔｉｍａｔｅ　ｌｏａｄ　试件编号　试验值／ｋＮ　计算值／ｋＮ　试验值／计算值　Ａ－ｏ　１０７　１０６　１．Ｏ１　Ａ．１　１１９　１１０　１．Ｏ８　Ａ－２　１２７　１２２　１．０４　６结论　通过对负弯矩区粘贴１层、粘贴２层和未粘　贴ＣＦＲＰ的钢筋混凝土连续梁的抗弯试验研究，　得到以下结论：　（１）负弯矩区粘贴ＣＦＲＰ的钢筋混凝土连续　梁的截面平均应变仍然符合平截面假定。在计算　分析中，平截面假定仍可作为一个基本假定。　（２）在钢筋混凝土连续梁负弯矩区粘贴　ＣＦＲＰ后，连续梁抗弯承载力随着ＣＦＲＰ层数的增　多而提高，但提高程度逐渐减小。在负弯矩区每　粘贴１层ＣＦＲＰ，可使连续梁开裂荷载提高约　１７％，极限荷载提高约１０％，在同一截面内粘贴　两层ＣＦＲＰ比粘贴一层时提供的拉力仅增加５０％　左右。　（３）在连续梁负弯矩区粘贴ＣＦＲＰ可以延缓　裂缝的出现，并使裂缝间距变小。但由于斜裂缝　的开展最终导致连续梁发生斜拉破坏，对连续梁　进行受弯加固的同时进行抗剪加固可以提高加固　效果。　（４）在连续梁负弯矩区粘贴ＣＦＲＰ可增加连　续梁的抗弯刚度。相比未加固梁，在连续梁负弯　矩区粘贴１层ＣＦＲＰ，连续梁跨中挠度至少减小　９．５％；粘贴２层ＣＦＲＰ，连续梁跨中挠度至少减　小４２．４％。　（５）在负弯矩区粘贴ＣＦＲＰ的连续梁的抗弯　承载力可按《碳纤维片材加固混凝土结构技术规　程》（ＣＥＣＳ１４６：２００３）中给出的方法计算。　参考文献　『１］　Ｎｉｋｏｌａｏｓ　Ｐｌｅｖｒｉｓ，Ｔｈａｎａｓｉｓ　Ｃ．Ｔｒｉａｎｔａｆｉｌｌｏｕ，Ｄａｎｉｅｌｌｅ　Ｖｅｎｅｚｉａｎｏ．Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ＲＣ　ｍｅｍｂｅｒｓ　ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ＣＦＲＰ　ｌａｍｉｎａｔｅｓ『Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　Ｅｎｇｉ—　ｎｅｅｒｉｎｇ，１９９５，１２１（７）：１０３７—１０４４．　［２］曹双寅，蔺新艳，敬登虎，等．外贴碳纤维布加固钢　筋混凝土梁裂缝性能试验研究［Ｊ］．建筑结构学　・结构加固与改建・　・１３９・　结构工程师第２８卷第１期　报，２０１０，３１（１）：３３．４０．　Ｃａｏ　Ｓ　Ｙ，Ｌｉｎ　Ｘ　Ｙ，Ｊｉｎｇ　Ｄ　Ｈ，ｅｔ　ａ１．Ａ　ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｃｒａｃｋｉｎｇ　Ｂｅｈａｖｉｏｒｓ　ｏｆ　ＲＣ　ｂｅａｍｓ　ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｅｘ—　ｔｅｒｎａｌ　ＣＦＲＰ　ｓｈｅｅｔｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｓｔｒｕｅ—　ｔｕｒｅｓ，２０１０，３１（１）：３３－４０．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　［３］　郑文忠，陈伟宏，王明敏．用无机胶粘贴ＣＦＲＰ布加　固混凝土梁受弯试验研究［Ｊ］．土木工程学报，　２０１０，４３（４）：３７－４５．　Ｚｈｅｎｇ　Ｗ　Ｚ，Ｃｈｅｎ　Ｈ　Ｗ，Ｗａｎｇ　Ｍ　Ｍ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｆｌｅｘｕｒａｌ　ｂｅｈａｖｉｏｒ　ｏｆ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｂｅａｍｓ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ—　ｅｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ＣＦＲＰ　ｓｈｅｅｔｓ　ｂｏｎｄｅｄ　ｗｉｔｈ　ａｎ　ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　ｍａ—　ｔｉｒｘ［Ｊ］．Ｃｈｉｎａ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｊｏｕｒｎａｌ，２０１０，４３　（４）：３７－４５．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　［４］　石铭，屈文俊．粘贴碳纤维布对框架梁端负弯矩区　加固的试验探索［Ｊ］．结构工程师，２００６，２２（２）：７３—　７５．　Ｓｈｉ　Ｍ，Ｑｕ　Ｗ　Ｊ．Ｅｘｐｌｏｒｉｎｇ　ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｎｅｇａｔｉｖｅ　ｎｏ—　ｍｅｎｔ　ｏｆｔｈｅ　ｆｒａｍｅ　ｂｅａｍ　ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ　ｂｙ　ＣＦＲＰ［Ｊ］．　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，２００５，３５（１０）：６３－６６．（ｉｎ　Ｃｈｉ—　ｎｅｓｅ）　［５］　高鹏，顾祥林．预张拉碳纤维布加固钢筋混凝土梁　使用性能研究［Ｊ］．结构工程师，２００８，２４（３）：１３５—　１３９．　Ｇａｏ　Ｐ，Ｇｕ　Ｘ　Ｌ．Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｓｅｒｖｉｃｅａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ　Ｂｅａｍｓ　Ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ　ｂｙ　Ｐｒｅ－－Ｔｅｎｓｉｏｎｅｄ　Ｃａｒ－・　ｅｂｎ　Ｆｉｅｂｒ　Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　Ｓｈｅｅｔｓ［Ｊ］．Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，　２００８，２４（３）：１３５－１３９．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　［６］　盛光祖，刘沐宇，张伟．碳纤维布加固钢筋混凝土　连续梁抗弯性能试验研究［Ｊ］．结构工程师，２００８，　２４（５）：１２６—１２９．　Ｓｈｅｎｇ　Ｇ　Ｚ，Ｌｉｕ　Ｍ　Ｙ，Ｚｈａｎｇ　Ｗ．Ｆｌｅｘｕｒａｌ　Ｐｅｒｆｏｒｍ—　ａｎｃｅ　ｏｆ　ＲＣ　Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　Ｂｅａｍｓ　Ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ＣＦＲＰ　Ｓｈｅｅｔｓ［Ｊ］．Ｓｔｒｕｃｔｕｒｌａ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，２００８，２４　（５）：１２６—１２９．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　［７］　中华人民共和国建设部．ＧＢ　５００１０－－２００２混凝土　结构设计规范［Ｓ］．北京：中国建筑工业出版社，　２００２．　Ｍｉｎｉｓｔｒｙ　ｏｆ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｐｅｏｐｌｅ’Ｓ　Ｒｅｐｕｂｌｉｃ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ．（ＧＢ　５００１０－－２００２）Ｄｅｓｉｇｎ　ｃｏｄｅ　ｆｏｒ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ—　ｅｎｉｎｇ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｓｔｕｒｃｔｕｒｅ［Ｓ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｃｈｉｎａ　Ａｒｃｈｉ—　ｔｅｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｐｒｅｓｓ，２００２．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　［８］　国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心．　ＣＥＣＳ１４６：２００３碳纤维片材加固混凝土结构技术　规程［Ｓ］．北京：中国计划出版社，２００７．　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ　ａｎｄ　Ｒｅｈａｂｉｌｉｔａ—　ｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｅｎｔｅｒ．　（ＣＥＣＳ１４６：２００３）Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ　ｗｉｔｈ　ｃａｒｂｏｎ　ｆｉｂｅｒ　ｒｅ—　ｉｆｎｏｒｃｅｄ　ｐｏｌｙｍｅｒ　ｌａｍｉｎａｔｅ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｃｈｉｎａ　Ｐｌａｎ—　ｎｉｎｇ　Ｐｒｅｓｓ，２００７．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　［９］　Ａｈｍｅｄ　Ｋｈａｌｉｆａ，Ｇｕｓｔａｖｏ　Ｔｕｍｉｌａａｎ，Ａｎｔｏｎｉｏ　Ｎａｎｎｉ，　ｅｔ　ａ１．Ｓｈｅａｒ　ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ　ｏｆ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ＲＣ　ｂｅａｍｓ　ｕ－　ｓｉｎｇ　ｅｘｔｅｒｎａｌｌｙ　ｂｏｎｄｅｄ　ＣＦＲＰ　ｓｈｅｅｔｓ［Ｃ］．４ｔｈ　Ｉｎｔｅｒ・　ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　ｏｎ　ＦＲＰ　ｆｏｒ　Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｏｎ—　ｃｒｅｔｅ　Ｓｔｕｒｃｔｕｒｅｓ（ＦＲＰＲＣＳ４），１９９９：９９５－１００８．