黃志剛 林俊 黃衛(wèi)國 王海濤 吳瓊

收稿日期：2023-12-01

基金項(xiàng)目：江西省交通運(yùn)輸廳科技項(xiàng)目（2022H0020）

文章編號(hào)：1005-0523（2024）03-0037-08

摘要：【目的】為了研究端部錨固方法和預(yù)加載對(duì)碳纖維復(fù)材（CFRP）加固鋼筋混凝土（RC）梁抗剪性能的影響，【方法】進(jìn)行了4根矩形RC梁的剪切試驗(yàn)，分析了失效模式、荷載-撓度曲線、特征荷載、箍筋和CFRP應(yīng)變的發(fā)展，最后，采用既有的CFRP加固RC梁抗剪承載力計(jì)算方法對(duì)文章試件的抗剪承載力進(jìn)行了預(yù)測(cè)。【結(jié)果】試驗(yàn)結(jié)果表明，在可靠的端部錨固下，采用U形CFRP條帶加固可以顯著提升RC梁的抗剪性能；抗剪加固效果受CFRP條帶的端部錨固方法影響很大，機(jī)械錨固顯著優(yōu)于CFRP布?jí)簵l錨固，相比于未加固梁，采用機(jī)械錨固的加固梁抗剪承載力提高了約60%，而CFRP布?jí)簵l錨固的抗剪承載力僅提高了9.8%；預(yù)加載雖然明顯降低了加固梁的開裂荷載，但對(duì)抗剪承載力幾乎沒有影響。【結(jié)論】研究結(jié)果可為CFRP布抗剪加固RC梁的工程應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：CFRP布；抗剪加固；錨固方法；預(yù)加載；鋼筋混凝土梁

中圖分類號(hào)：TU375；U416 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

本文引用格式：黃志剛，林俊，黃衛(wèi)國，等. CFRP布抗剪加固預(yù)加載RC梁的力學(xué)性能研究[J]. 華東交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2024，41（3）：37-44.

Study on the Mechanical Properties of Preloaded RC Beams

Shear-Strengthened with CFRP Sheets

Huang Zhigang1，2， Lin Jun3， Huang Weiguo3， Wang Haitao4， Wu Qiong4

（1. Jiangxi Transportation Engineering Group Co.， Ltd.， Nanchang 330038， China; 2. Jiangxi Bridge Intelligent Maintenance Engineering Technology Research Center， Nanchang 330038， China; 3. Jiangxi Highway Engineering Testing Center，

Nanchang 330013， China; 4. College of Civil and Transportation Engineering， Hohai University， Nanjing 210096， China）

Abstract： 【Objective】The shear tests of four rectangular reinforced concrete （RC） beams were conducted to investigate the effects of the end-anchorage method and preloading on the shear behavior of the carbon fiber reinforced polymer （CFRP）-strengthened RC beams. 【Method】The failure mode， load-deflection curve， characteristic load， strain developments of the stirrup and CFRP were analyzed. Finally， the shear capacity of the specimens was predicted using the existing calculation methods for the shear capacity of the CFRP-strengthened RC beam.【Result】The test results show that the using U-shaped CFRP strengthening can significantly enhance the shear behavior of RC beams under the reliable end-anchorage. The shear strengthening effect is significantly affected by the end-anchorage methods. The mechanical anchorage is obviously superior to the CFRP sheet anchorage. Compared with the unstrengthened beam， the shear capacity of the strengthened beam with the mechanical anchorage increases by about 60%， whereas that with the CFRP sheet anchorage only increases by 9.8%. The preloading significantly decreases the cracking load of the strengthened beams， but does not affect the shear capacity. 【Conclusion】The research results can provide reference for the engineering application of shear strengthening of RC beams with CFRP sheets.

Key words： CFRP sheet; shear strengthening; anchorage method; preloading; reinforced concrete beam

Citation format： HUANG Z G， LIN J， HUANG W G， et al. Study on the mechanical properties of preloaded RC beams shear-strengthened with CFRP sheets[J]. Journal of East China Jiaotong University， 2024， 41（3）： 37-44.

【研究意義】鋼筋混凝土（RC）構(gòu)件在長期服役過程中，由于環(huán)境侵蝕、材料性能劣化及超載等因素，面臨著承載能力下降、剛度衰退、開裂等問題。RC梁抗剪能力的不足將會(huì)引發(fā)斜裂縫不斷發(fā)展，導(dǎo)致構(gòu)件產(chǎn)生較大的撓度，直接影響結(jié)構(gòu)的正常使用性能，對(duì)結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性造成很大危害[1]。

【研究進(jìn)展】碳纖維復(fù)材（CFRP）具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕性能好等優(yōu)勢(shì)，外貼CFRP技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在混凝土結(jié)構(gòu)的加固修復(fù)中，成為一種主流的混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)[2-5]。采用CFRP對(duì)RC梁進(jìn)行抗剪加固時(shí)，CFRP加固形式主要有全包裹加固、U形條帶加固和側(cè)面加固[6]，其中全包裹和U形條帶加固需要將CFRP在RC梁拐角處彎折，所以質(zhì)地柔軟的CFRP布比CFRP板更合適于全包裹和U形條帶加固。研究表明，與外貼CFRP抗彎加固相似，CFRP與混凝土的界面剝離失效也是抗剪加固常見的失效模式[7]，過早的界面端部剝離會(huì)顯著降低CFRP的加固效果和強(qiáng)度利用率，因此需要對(duì)CFRP實(shí)施必要的端部錨固。國內(nèi)外研究者已經(jīng)開發(fā)了多種端部錨固措施，包括壓條錨固、嵌入式錨固、機(jī)械錨固、扇形錨固等[8-13]，不同錨固方法對(duì)加固效果的改善作用相差很大。周朝陽等[11]研發(fā)了CFRP條帶的自鎖錨板并形成了混錨U形CFRP條帶抗剪加固方法，發(fā)現(xiàn)提出的錨固方法能夠有效避免CFRP條帶的端部剝離破壞并實(shí)現(xiàn)拉斷破壞，混錨和純粘貼方法的抗剪承載力提升幅度分別為89.6%和16.3%。Mhanna等[12]采用CFRP扇形錨對(duì)U形條帶進(jìn)行錨固，發(fā)現(xiàn)CFRP扇形錨可以推遲U形條帶的剝離，抗剪承載力相比未錨固的加固試件提高了20%～50%。另一方面，采用CFRP對(duì)RC梁進(jìn)行抗剪加固時(shí)，待加固構(gòu)件可能在荷載長期作用下已出現(xiàn)了開裂等初始損傷，而目前僅有少數(shù)研究考慮了初始損傷的影響。Karzad等[13]研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于預(yù)損傷混凝土梁，先采用環(huán)氧樹脂膠進(jìn)行修復(fù)再利用CFRP布進(jìn)行抗剪加固能夠使預(yù)損傷梁的性能恢復(fù)到未損傷梁的水平。Yu等[14]的研究發(fā)現(xiàn)，預(yù)損傷度影響CFRP布抗剪加固梁的斜裂縫形成機(jī)理，斜裂縫發(fā)生機(jī)理和斜裂縫寬度，而預(yù)損傷度較低時(shí)，CFRP加固預(yù)損傷梁的受力性能與加固的未損傷梁相似。

【創(chuàng)新特色】學(xué)者們雖然開展了大量U形CFRP條帶的端部錨固方法研究，但大多著眼于錨固方法的創(chuàng)新，而一些新型錨固方法存在錨固工藝復(fù)雜等問題，不便于在實(shí)際工程中應(yīng)用，因此有必要針對(duì)適用于工程實(shí)踐的錨固方法開展研究；另一方面現(xiàn)有研究中RC梁的配箍率普遍很低，不滿足《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50010—2010）對(duì)最小配箍率和最大箍筋間距的要求。因此，為了使試驗(yàn)試件更好地反映實(shí)際構(gòu)件，需要針對(duì)CFRP布加固正常配置箍筋的RC梁開展研究。

【關(guān)鍵問題】為進(jìn)一步研究CFRP布加固RC梁的抗剪性能，本文開展了4根矩形RC梁的試驗(yàn)研究，其中2根加固梁通過預(yù)加載來考慮正常服役荷載引起的初始損傷；考慮到工程應(yīng)用的便捷性，試驗(yàn)設(shè)計(jì)了機(jī)械錨固和CFRP壓條錨固兩種錨固方法。通過分析失效模式、荷載-撓度曲線、特征荷載、箍筋和CFRP布應(yīng)變的發(fā)展，研究了錨固方法和預(yù)加載對(duì)CFRP布加固RC梁抗剪性能的影響，并根據(jù)既有的理論模型對(duì)CFRP布加固RC梁的抗剪承載力進(jìn)行了預(yù)測(cè)，研究結(jié)果可為CFRP布抗剪加固RC梁的工程應(yīng)用提供參考。

1 試驗(yàn)概況

1.1 試件設(shè)計(jì)

RC梁長度為3 000 mm，截面尺寸為b[×]h=200 mm[×]400 mm，保護(hù)層厚度為15 mm。梁底部配置了5根直徑為25 mm的受拉鋼筋，上下兩排間隔25 mm，受拉鋼筋配筋率為3.61%；梁頂部配置了3根直徑為25 mm的受壓鋼筋。箍筋直徑為8 mm，其中彎剪段的箍筋間距取《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50010—2010）規(guī)定的最大間距，即200 mm，純彎段內(nèi)箍筋間距為150 mm。試驗(yàn)梁尺寸及配筋情況如圖1所示。

試驗(yàn)考慮了U形CFRP條帶端部錨固方法和預(yù)加載對(duì)CFRP布加固RC梁抗剪性能的影響，試件設(shè)計(jì)見表1。試件B1為未加固對(duì)比試件，試件B2，B3和B4為粘貼U形CFRP條帶的加固試件，其中試件B2和B3采用機(jī)械錨固，試件B4采用CFRP布?jí)簵l錨固，圖2為兩種錨固方法的加固示意圖。所有加固試件均采用對(duì)稱的8條U形CFRP條帶進(jìn)行加固，CFRP條帶編號(hào)從左向右依次為U1～U8。對(duì)于機(jī)械錨固，先將CFRP布端部采用粘結(jié)劑浸漬并在鋼錨板上纏繞3圈，然后通過化學(xué)錨栓將鋼錨板固定在RC梁兩側(cè)。鋼錨板的長度、寬度和厚度分別為164，38 mm和14 mm，在鋼錨板兩側(cè)設(shè)置了直徑為20 mm的圓孔，在鋼錨板與CFRP布接觸的拐角進(jìn)行了倒角處理，倒角半徑為3 mm。對(duì)于CFRP布?jí)簵l錨固，在CFRP條帶頂部縱向粘貼2層100 mm寬、1 450 mm長的CFRP布。為了反映加固前正常使用荷載對(duì)RC梁造成的初始損傷，并參考既有研究[10]，對(duì)試件B3和B4在加固前首先進(jìn)行了預(yù)加載處理，預(yù)加荷載值為未加固試件極限荷載的40%，即165 kN，卸載后再對(duì)RC梁進(jìn)行抗剪加固。預(yù)加載試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，預(yù)加載導(dǎo)致試件出現(xiàn)了彎曲裂縫和斜裂縫。

1.2 材料性能

試件采用強(qiáng)度等級(jí)為C40的商品混凝土進(jìn)行澆筑，在室外自然條件下養(yǎng)護(hù)28 d后，實(shí)測(cè)的立方體抗壓強(qiáng)度平均值為42.3 MPa。試驗(yàn)所用的鋼筋等級(jí)均為HRB 400級(jí)，實(shí)測(cè)的主要力學(xué)指標(biāo)如表2所示。CFRP布的寬度為100 mm，單層CFRP布的名義厚度為0.167 mm，粘結(jié)劑為兩組份環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠，廠家提供的CFRP布與粘結(jié)劑的力學(xué)性能見表2。

1.3 加載及測(cè)量方案

使用量程為1 000 kN的電液伺服試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行四點(diǎn)彎曲加載，試件的純彎段為900 mm，支撐方式為簡支支撐，凈跨為2 700 mm，剪跨比為2.61。采用分級(jí)加載制度和位移控制模式，箍筋屈服前加載速率為0.4 mm/min，每級(jí)荷載為40 kN，箍筋屈服后以0.8 mm/min的速率加載至破壞。為了測(cè)量試件撓度隨荷載的變化，分別在跨中、加載點(diǎn)和支座位置布置了5個(gè)位移計(jì)。在箍筋和CFRP條帶上分別粘貼了8個(gè)應(yīng)變片，粘貼位置為支座-加載點(diǎn)連線（其近似為主斜裂縫延伸方向）與箍筋或CFRP條帶的交點(diǎn)。

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 試驗(yàn)現(xiàn)象及破壞模式

試驗(yàn)觀察到兩種破壞模式，分別為剪壓破壞和CFRP條帶端部剝離破壞。未加固試件B1表現(xiàn)出典型的剪壓破壞特征，彎剪段出現(xiàn)斜裂縫后，隨著持續(xù)加載，斜裂縫朝加載點(diǎn)快速發(fā)展，裂縫寬度發(fā)展迅速，隨后剪壓區(qū)混凝土被壓碎，試件發(fā)生剪壓破壞，如圖3（a）所示。加固試件B2和B3均使用機(jī)械錨固，其具有相似的試驗(yàn)現(xiàn)象，在斜裂縫出現(xiàn)后，隨著荷載的增加，CFRP條帶出現(xiàn)了局部剝離，但是由于機(jī)械錨固的存在，CFRP布并未完全從試件表面分離，依然可以繼續(xù)發(fā)揮加固作用，直至剪壓區(qū)混凝土被壓碎，如圖3（b）和圖3（c）所示。試件B4采用CFRP布?jí)簵l錨固，隨著斜裂縫的不斷發(fā)展，U2條帶首先出現(xiàn)局部剝離，隨著荷載的繼續(xù)增加，U1和U2條帶以及CFRP壓條完全剝離，導(dǎo)致CFRP條帶基本喪失抗剪加固作用，斜裂縫寬度急劇增加，荷載持續(xù)下降，失效照片如圖3（d）所示。試驗(yàn)結(jié)果表明，端部錨固方法對(duì)CFRP布抗剪加固RC梁的失效模式有顯著影響，在本文研究條件下，機(jī)械錨固比CFRP布?jí)簵l具有更可靠的錨固效果，有效避免了CFRP條帶端部剝離破壞的發(fā)生，使得CFRP條帶的抗剪加固作用能夠得到有效發(fā)揮。

2.2 荷載-跨中撓度曲線

圖4顯示了試件的荷載-跨中撓度曲線，其中縱坐標(biāo)的荷載值為試驗(yàn)機(jī)記錄的荷載，即兩個(gè)加載點(diǎn)的荷載之和。整體上看，所有試件的荷載-撓度曲線呈現(xiàn)出兩個(gè)發(fā)展階段，即上升段和下降段。首先，荷載隨著跨中撓度的增加逐漸增大，在斜裂縫出現(xiàn)之前，所有試件的荷載-撓度曲線的斜率基本相同，說明CFRP條帶對(duì)RC梁的初始剛度基本沒有影響；隨著荷載的增加，斜裂縫不斷發(fā)展，與未加固試件B1相比，各加固試件的剛度均得到提高。當(dāng)荷載達(dá)到最大值后，荷載-撓度曲線進(jìn)入下降段，荷載隨撓度的增加逐漸降低。從圖4可以明顯看出，試件B4由于CFRP布發(fā)生過早的端部剝離失效，其極限荷載及變形均明顯低于采用機(jī)械錨固的試件，說明相比于CFRP壓條錨固，機(jī)械錨固由于避免了CFRP的端部剝離破壞，能夠更有效地提高RC梁的抗剪承載力和變形能力。

2.3 特征荷載

表3列出了主要試驗(yàn)結(jié)果，其中[Pcr]表示開裂荷載，對(duì)于未損傷試件定義為彎剪段觀察到第一條斜裂縫時(shí)的荷載，對(duì)于損傷試件定義為正式加載過程中彎剪段觀察到新斜裂縫時(shí)的荷載；[Pu]表示極限荷載，取為試驗(yàn)機(jī)記錄的最大荷載值；[αcr]和[αu]分別表示開裂荷載和極限荷載較未加固試件B1的提升率。需要說明的是，未加固試件B1雖然未進(jìn)行預(yù)加載，但可以理解為試件B1在經(jīng)歷了165 kN的預(yù)加載后，如果不加固，那么其能承受的極限荷載為412.5 kN；而對(duì)于預(yù)加載試件B3和B4，可以理解為他們?cè)诮?jīng)歷了165 kN的預(yù)加載后，采用CFRP加固能夠使其極限荷載分別提高到656.3 kN和452.9 kN。因此在后續(xù)分析中，試件B3和B4的開裂荷載和極限荷載提升率仍以試件B1為基準(zhǔn)。

2.3.1 預(yù)加載的影響

試件B2和B3采用相同的錨固方法，表3的結(jié)果表明，試件B2的開裂荷載和極限荷載比試件B1分別提升了65.3%和60.2%；而試件B3開裂荷載和極限荷載的提升率分別為18.8%和59.1%，即試件B3開裂荷載的提升率比試件B2降低了71.2%，而極限荷載提升率降低很小，這說明在本文試驗(yàn)條件下，預(yù)加載會(huì)明顯降低CFRP布加固試件的開裂荷載，而對(duì)極限荷載基本沒影響。

2.3.2 錨固方法的影響

對(duì)比試件B3和B4的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，機(jī)械錨固的加固效果明顯優(yōu)于CFRP布?jí)簵l錨固，比如試件B3的極限荷載較試件B1提高了59.1%，而試件B4由于采用的壓條錨固使得CFRP條帶較早出現(xiàn)了端部剝離破壞，導(dǎo)致其極限荷載較試件B1僅提高了9.8%?？梢姡煽康亩瞬垮^固是確保CFRP抗剪加固效果的關(guān)鍵，與CFRP布?jí)簵l錨固相比，本文采用的機(jī)械錨固方法不僅錨固方便，而且可以大幅提高CFRP布加固RC梁的抗剪承載力。

2.4 材料的應(yīng)變發(fā)展

以試件B2為例分析加載過程中CFRP條帶和箍筋的應(yīng)變發(fā)展。圖5（a）顯示了典型荷載下CFRP條帶的應(yīng)變分布。由圖可知，在加載初期（斜裂縫未出現(xiàn)），所有U形條帶的CFRP應(yīng)變很小并且?guī)缀鯖]有差別，這主要是由于此時(shí)剪力主要由混凝土承擔(dān)，CFRP條帶發(fā)揮的作用很小。當(dāng)斜裂縫出現(xiàn)后，各CFRP條帶上的應(yīng)變開始出現(xiàn)明顯不同，主斜裂縫穿過的CFRP條帶應(yīng)變大幅增加，而且由于主斜裂縫從支座附近向加載點(diǎn)附近擴(kuò)展，使得U1和U2條帶的應(yīng)變明顯大于U3和U4條帶的應(yīng)變，說明越靠近跨中位置的CFRP條帶發(fā)揮的加固作用越小，而由于本試驗(yàn)中主斜裂縫并未穿過U4條帶，導(dǎo)致U4條帶的CFRP應(yīng)變?cè)谡麄€(gè)加載階段均很小。圖5（b）為U1條帶及其對(duì)應(yīng)位置處箍筋的荷載-應(yīng)變曲線?？梢钥闯?，CFRP和箍筋的荷載-應(yīng)變曲線均可分為3個(gè)不同的發(fā)展階段，包括近似垂直段、上升段和近似水平段。在斜裂縫出現(xiàn)前，剪力主要由混凝土承載，此時(shí)箍筋與CFRP布發(fā)揮的作用很小，其應(yīng)變變化很小，導(dǎo)致荷載-應(yīng)變曲線幾乎為垂直段。在斜裂縫出現(xiàn)后，荷載-應(yīng)變曲線進(jìn)入第1個(gè)發(fā)展階段，斜裂縫穿過區(qū)域的CFRP條帶與箍筋的應(yīng)變隨著荷載增加而迅速增長，而且CFRP條帶的應(yīng)變稍滯后于箍筋的應(yīng)變。在箍筋屈服后，荷載-應(yīng)變曲線進(jìn)入第3個(gè)發(fā)展階段，此階段由于箍筋不能提供更大的承載力，增加的荷載僅由CFRP條帶承擔(dān)，因此荷載上升緩慢而應(yīng)變急劇增加，荷載-應(yīng)變曲線近似為水平段。

3 抗剪承載力計(jì)算

CFRP布加固RC梁的抗剪承載力主要由混凝土與鋼筋提供的抗剪承載力[Vcs]和CFRP布提供的抗剪承載力[Vf]組成，其中[Vcs]可根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50010—2010）規(guī)定的RC梁抗剪承載力計(jì)算方法計(jì)算，[Vf]可采用《纖維增強(qiáng)復(fù)合材料工程應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50608—2020）給出的公式進(jìn)行計(jì)算。上述試驗(yàn)研究表明，本文設(shè)置的預(yù)加載對(duì)CFRP布加固RC梁的抗剪承載力基本沒有影響，因此在對(duì)試件進(jìn)行抗剪承載力計(jì)算時(shí)，沒有考慮預(yù)加載的影響。

《纖維增強(qiáng)復(fù)合材料工程應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50608—2020）針對(duì)CFRP粘貼方式和錨固方式分2種情況給出了Vf的計(jì)算方法。當(dāng)采用封閉粘貼或有可靠錨固措施的U形CFRP條帶加固時(shí)，[Vf]計(jì)算式為

[Vf=ηψv2wftfhf，esf+wfsinασf，vdsinα+cosα] （1）

[σf，vd=min0.4ff，d，0.006Efγfγe]?????? （2）

[hf，e=hf-（h-0.9h0）]?????? （3）

式中：[η]為U形粘貼端錨區(qū)系數(shù)，本試驗(yàn)中U形粘貼開口位于截面受壓區(qū)，[η]取1；[ψv]為二次受力影響系數(shù)，本文試驗(yàn)取1.0；[wf]為CFRP垂直纖維方向的寬度；[tf]為單側(cè)CFRP的厚度；[hf，e]為CFRP的有效粘貼高度；[sf]為CFRP沿梁軸向凈間距；[σf，vd]為CFRP的有效拉應(yīng)力設(shè)計(jì)值；[ff，d]為CFRP的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；[Ef]為CFRP的彈性模量；[γf]為材料分項(xiàng)系數(shù)，CFRP布取1.4；[γe]為環(huán)境影響系數(shù)，取1.0；[α]為CFRP纖維方向與水平線的夾角；[hf]為CFRP的實(shí)際粘貼高度；[h]和[h0]分別為RC梁的界面高度和有效高度。

當(dāng)采用U形及側(cè)面粘貼加固時(shí)，[Vf]計(jì)算式為

[Vf=Kfτbwfh2f，esf+wfsinβsinβ+cosβ]? （4）

[Kf=?sinβEftfsinβEftf+0.3hf，eft]?????? （5）

[τb=1.2βwft]??????????? （6）

[βw=2.25-wfsf+wf1.25+wfsf+wf]??????? （7）

式中：[Kf]為U形及側(cè)面粘貼受剪加固時(shí)受剪剝離系數(shù)；[τb]為CFRP布與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；[β]為CFRP條帶與水平線的夾角；[?]為受剪加固形式系數(shù)，取1.3；[βw]為CFRP寬度影響系數(shù)；[ft]為混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。

采用上式對(duì)本文試件進(jìn)行抗剪承載力計(jì)算時(shí)，材料強(qiáng)度均取為實(shí)測(cè)強(qiáng)度值。計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比如表4所示，表中[Vcal]和[Vexp]分別表示CFRP布加固試件的抗剪承載力計(jì)算值和試驗(yàn)值，其中試件B2和B3基于式（1）～式（3）計(jì)算，試件B4基于式（4）～式（7）計(jì)算，[Vexp]取表3中極限荷載[Pu]（試驗(yàn)機(jī)記錄的最大荷載，即兩個(gè)加載點(diǎn)最大荷載之和）的一半。整體上看，采用《纖維增強(qiáng)復(fù)合材料工程應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50608—2020）公式可以較好地預(yù)測(cè)本文試件的抗剪承載力，計(jì)算值與試驗(yàn)值的相對(duì)誤差在10%左右，對(duì)于采用機(jī)械錨固的試件，預(yù)測(cè)結(jié)果偏于保守，這主要是由于公式中沒有考慮斜裂縫角度的影響；而對(duì)于發(fā)生端部剝離的試件，計(jì)算結(jié)果高估了試驗(yàn)結(jié)果，主要是因?yàn)楸疚脑囼?yàn)中CFRP條帶在箍筋屈服前即發(fā)生了端部剝離破壞。

4 結(jié)論

1） 基于兩種CFRP條帶端部錨固方法，試驗(yàn)觀察到剪壓破壞和CFRP條帶端部剝離破壞兩種破壞模式，采用的機(jī)械錨固方法可以有效避免CFRP布的端部剝離破壞，其試件均發(fā)生了剪壓破壞模式，而CFRP壓條錨固不足以提供有效的端部錨固，導(dǎo)致試件過早發(fā)生了端部剝離破壞。

2） 采用機(jī)械錨固的CFRP條帶加固可以顯著提高RC梁的抗剪性能，其開裂荷載和極限荷載相比未加固試件最大分別提升了65.3%和60.2%。在本文研究條件下，預(yù)加載會(huì)降低開裂荷載的提升效果，但對(duì)抗剪極限承載力基本沒有影響，開裂荷載的提升率降低了71.2%。錨固方法對(duì)抗剪加固效果有重大影響，采用CFRP壓條錨固由于發(fā)生了過早的端部剝離破壞，導(dǎo)致加固效果大幅降低。

3） 采用《纖維增強(qiáng)復(fù)合材料工程應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50608—2020）中相關(guān)公式對(duì)本文加固試件進(jìn)行了抗剪承載力計(jì)算，發(fā)現(xiàn)計(jì)算值與試驗(yàn)值符合較好，相對(duì)誤差約為10%。

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