FRP加固新思路:用凹槽代替U形箍

行业前沿 6个月前 (01-03) 899 人围观 0

无论是对于建筑结构还是桥梁结构的加固工程,利用FRP片材粘贴都已经成为常规手段了。

施工的时候基本就是这个样子啦,做个界面处理>刷胶>粘贴FRP纤维布。FRP这种材料真是不错,充分体现了“轻质高强”的思想。重量小,不给已经受伤的梁体添负担;抗拉强度大,有足够的能量可以限制梁体裂缝继续发展。

已经粘贴上FRP纤维布的梁体,如果再坏的话,一定不会是FRP的纤维被拉断,一定会是——纤维布与混凝土之间的结合被破坏,俗话讲,就是脱胶了。

如何解决脱胶这个难题呢?除了研制超强的结构胶以外,考需要研究纤维的粘贴方式。

U形箍与横向压条,成为了辅助增强粘贴效果,尽量减小FRP纤维布剥离的“标配”。

但同时,也有研究发现(图1与图2来源于百度文库《第6章纤维复合材加固法》,贡献者:x大猩猩x),U形箍对抗剥离的效果有限,像下图这种X形的粘贴方式效果会更好一些。

刚刚偶然地看到一篇文献,名为:RC connections strengthened with FRP sheets using grooves on the surface,作者是三位伊朗的同行。

在他们的文章里我第一次见到了这种处理方法:

对的,就是在梁上加工凹槽,他们还对凹槽的尺寸进行了标记:

在加工成这样的凹槽之后,开始纤维布的粘贴,文中提到的粘贴方法中,有一条是:让凹槽与纤维方向平行——这是不是可以理解为有助于增加胶体与混凝土接触的实际面积?

这是按照有U形箍的方式粘贴的方案

这是无U形箍的方式进行粘贴的方案

加载与量测方案

大家可能也看到了,这是一个典型的结构工程应用案例,但这不重要,关键是文中提出的方法是可以移植的嘛!

结果呢,作者说了一大堆,我最感兴趣的是这一条:加U形箍的这一组,加载到破坏过程的极限应变为0.49%,接近规范要求但比材料极限应变小了近一半——说明在剥离时并没有充分发挥FRP的材料特性,而不加U形箍的这一组呢,反倒是极限应变达到了0.97%,可见效果非常不错!

各位桥梁界的同仁,哪位做FRP加固的,或许可以尝试一下这个“抠凹槽”的方法哦~

另外补充说明一下,这篇文章并不是第一个提出抠凹槽这个方法的,这个Idea来自于:

Mostofinejad D, Mahmoudabadi E. Grooving as an alternative method of surface preparation to postpone debonding of FRP laminates in Concrete Beams, Composites for Construction, ASCE, 2010, 1943-5614.0000117.

但是Researchgate并没有分享出原文来,而伊朗同行的这篇文章分享了,Researchgate真是个不错的网站,如果你看到了这上面想要的文章,却无法注册的话,可以给我留言哦。