已有“適量加固(gù)梁”試驗結果表明,不考慮二次受力(lì)情況,碳纖(xiān)維布加固梁隨著荷(hé)載逐級(jí)施(shī)加到受壓區混凝土壓碎,大致經(jīng)曆三個過程。
整個(gè)過(guò)程可劃分為三個階段:未開裂階段、裂縫階段和破壞(huài)階段。
第一階段——未開裂階段
在彎矩較小時,跨(kuà)中梁截麵上沿梁高測得的混凝土應變為線性關係,並(bìng)且應變值較小,符合(hé)梁的平截麵假定;同時所測(cè)的受拉鋼筋應變(biàn)和碳纖維布應變較(jiào)小,加固梁的工作情況與(yǔ)未(wèi)加固梁相似,受壓(yā)區(qū)和受拉區混(hún)凝土應力分布圖形為三角形(xíng)。隨著彎矩的增加,由於混凝(níng)土抗(kàng)拉能力遠小於抗(kàng)壓強度(dù),受拉區混凝土應力增長較快,混(hún)凝土進入塑性階段,受拉(lā)區應力圖形表現為曲線形狀(zhuàng)。
當彎矩(jǔ)達到開裂彎矩時,受拉區混凝土拉應變(biàn)即將達到極限(xiàn)拉應變,截麵處於即將開裂狀態(tài),此時的受壓區混凝土壓應力遠小於其(qí)抗壓強度,受壓區(qū)混凝土基本上處於彈性工作階段,受壓區應力圖形基本接近三角形分布(bù)。
第二階段——裂縫階(jiē)段
當受拉(lā)區邊緣混凝土拉應變超過極限拉應變時,受拉區混凝土的薄弱截麵出現裂縫,裂縫處混凝土承(chéng)受的拉(lā)應(yīng)力轉給鋼筋和碳纖維布,此時的鋼筋應力(lì)和碳纖維布應力突然增加許多。
隨著彎矩的增加,裂縫不斷向上擴展,中和(hé)軸位置逐漸上移,受拉區的拉應力主要由鋼筋和碳纖維布承受,受壓區混凝土(tǔ)向塑性變形發展,受壓區應力圖形(xíng)呈曲(qǔ)線分布。
第三階段——破壞(huài)階(jiē)段
隨著彎矩繼續增(zēng)加,當受拉鋼筋應力達到屈服強度,裂縫截麵處的拉應力增量主要由碳纖維布(bù)承受。彎矩繼(jì)續增加,裂縫不斷向上擴展(zhǎn),中和軸位置繼續上移,受壓區(qū)高度進一步減小,受壓區混凝土壓應力增大,混凝土塑性特(tè)征更(gèng)為明顯,受壓區應力圖形的曲線分布較為飽(bǎo)滿。當受壓區(qū)混凝土應變達到極限應變時,受壓區混凝土壓碎,標誌著加固梁破壞。