玻璃纤维（GFRP）加固混凝土拱试验研究

• 作 者: 张耀
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 挠度 开裂荷载 极限承载力 最大拉应力

钢筋混凝土拱式桥在公路桥梁工程中得到了广泛的应用,随着经济的进一步发展,交通量的日渐增加,加上修建时的设计指标偏低、施工质量缺陷等因素,造成现在相当部分的拱式桥桥梁损坏,降低了结构承载力,严重影响了桥梁的安全使用。尽管我国目前桥梁加固工程已经有了广泛的研究,但是对于拱桥损坏、加固全过程研究较少,尤其是GFRP材料作为一种阻裂增强层在拱式桥加固的研究更少。因此对钢筋混凝土拱式桥进行全过程加固研究就显得特别有意义。本文制作了4片钢筋混凝土拱,其中一片作为对比拱、其余三片拱采用三种不同粘贴形式(I型、U型、环形),对4片钢筋混凝土拱及损坏后用GFRP片材加固拱,进行了静态加载破坏试验。对第一片钢筋混凝土拱进行加载直至破坏,后面三片拱在加载裂缝最大宽度达到0.2mm后,停止加载,用CH4-1胶灌封、养护,采用三种GFRP粘结方式加固,研究加固前后荷载挠度、刚度、开裂荷载、裂缝扩展、破坏形式、极限承载力等。对钢筋混凝土拱桥经过GFRP加固后的承载力、跨中位移、裂缝扩展、破坏形式规律进行总结。最后在试验研究基础上,运用有限元软件ANSYS对钢筋凝混凝土拱加载、开裂、GFRP加固、加固后开裂、破坏进行模拟,理论上计算GFRP方式加固后钢筋凝混凝土拱的开裂荷载、极限荷载、裂缝变化规律等。经过与试验结果的对比分析、验证了模型正确性,最后对GFRP加固拱的承载力的有限元计算方法提出一些建议,进一步完善了GFRP加固拱理论计算。