Structure

    摘要

    纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymer，简称FRP）加固混凝土技术已经在土木工程领域得到广泛的应用，其中一项重要的应用就是在钢筋混凝土梁的梁腹外部粘贴FRP片材以提高其抗剪承载力。本文搜集整理了国内外文献中报告的FRP抗剪加固混凝土梁的试验资料，并完成了一组FRP抗剪加固混凝土梁的试验研究，给出了详细的试验量测记录。在此基础上，本文就FRP抗剪加固混凝土梁的分析模型与设计模型进行研究。
    在分析模型方面，本文首先针对钢筋混凝土梁抗剪行为的数值模拟，探讨了修正压力场理论与转角软化桁架模型的异同。通过分析一组经典的钢筋混凝土梁的抗剪试验，比较了两者的分析效果。研究表明，转角软化桁架模型概念清晰，分析结果相对较好。其次，本文分别对外贴FRP的分离式建模与整体式建模中的关键问题进行研究。在分离式建模方面，基于试验观测与理论分析，指出了梁腹混凝土的复杂应力状态对FRP-混凝土界面粘结滑移关系的影响，初步提出了适用于U形FRP加固混凝土梁的修正方法。在整体式建模方面，本文提出了实用的等效FRP应力-应变关系，并通过对试验中U形FRP抗剪加固混凝土梁进行有限元分析，验证了该模型的有效性。分析结果同时表明，对钢筋混凝土梁抗剪行为的模拟，仍然是这一领域的难点所在。
    在设计模型方面，本文以上述研究成果为基础，提出了考虑梁腹复杂应力对FRP剥离应变影响的折减系数，以及考虑剪跨比、FRP配纤率、配箍率和纵筋配筋率综合影响的梁腹斜裂缝角度的计算公式。与试验结果的比较说明，这些公式对现有设计公式有所改进并且能够得到偏于安全的结果。