常鑫泉,汪 昕,刘长源,吴智深

(东南大学 土木工程学院,江苏 南京 211189)

随着我国综合实力的提高,公路路网发展迅猛,有越来越多的桥梁由于年久失修以及原设计标准不足等原因无法满足现交通量与车载重的要求,因此加固效果良好的低造价加固方式是我国公路运营进一步提升的关键[1]。近20年来钢筋混凝土梁(RC梁)的体外预应力加固技术发展迅速,在桥梁和建筑加固领域有着广泛的应用[2]。传统的体外预应力钢绞线加固技术可有效提高结构静力荷载下的极限强度以及抗疲劳性能并减小构件的挠度[3];由于钢绞线易腐蚀,需要进行周密的防腐蚀处理或定期的保养与维护,因此长寿命条件下经济性不佳[4]。而纤维增强复合材料(FRP)是一种轻质、高强、耐腐蚀、耐疲劳性能优异的高性能材料,在体外预应力加固领域具有良好的应用前景[5]。

由于FRP材料弹性模量普遍较钢材低,普通外贴FRP板加固需要构件发生较大变形才可发挥作用,因此与预应力技术结合使用是很有必要的[6]。文献[7-8]通过试验与有限元模拟的方法分析了预应力FRP板加固RC梁的效果:加固构件的承载力显著提高,混凝土裂缝的数量减少,构件的挠度显著降低,钢筋混凝土构件的工作性能有较大提升[9]。我国加固工程中常用的预应力FRP板为碳纤维增强复合材料(CFRP)、芳纶纤维增强复合材料(AFRP)和玄武岩纤维增强复合材料(BFRP);它们相比于玻璃纤维增强复合材料(GFRP)有着更高的蠕变断裂应力,因此更适宜用作预应力材料。……