FRP加固時防止超筋破壞的纖維布最大加固量的計算

王有成

【摘要】FRP布加固方法作為一種行之有效的加固方法已得到工程的廣泛應用，然而FRP布彈性材料脆性破壞的性質決定了它與普通鋼筋混凝土梁在抗彎性能上存在一定的差異，特別要避免FRP的超筋破壞。目前，我國《混凝土結構加固設計規范》未提出防止發生超筋破壞的纖維布最大加固量，這使得設計和工程技術人員在應用FRP的同時不知該如何防止其超筋破壞。本文推導并給出了FRP布加固時防止超筋破壞的最大FRP布有效橫截面面積計算公式，確保了加固梁處以延性工作階段，供結構加固設計人員參考。

【關鍵詞】FRP；加固方法；超筋破壞；正截面抗彎承載力

1、引言

近年來，FRP布加固方法作為一種行之有效的加固方法已得到大家的普遍認可和工程的廣泛應用，同時也成為研究的熱點。但是FRP布彈性材料脆性破壞的性質決定了它與普通鋼筋混凝土梁在抗彎性能上存在一定的差異，特別要避免FRP的超筋破壞，我國《混凝土結構加固設計規范》中給出的FRP加固梁抗彎承載力計算公式，但是尚未提出防止發生超筋破壞的纖維布最大加固量。本文推導并給出了FRP布加固時防止超筋破壞的最大FRP布有效橫截面面積計算公式。

2、外貼FRP加固梁正截面受彎破壞形態劃分

如果FRP布與混凝土界面之間粘結良好且梁抗剪能力足夠，則加固梁將發生正截面受彎破壞，其抗彎極限承載力取決于FRP拉斷（圖1a）或受壓區混凝土壓碎（圖1b）。

圖1外貼FRP布抗彎加固鋼筋混凝土梁的受彎破壞形態

值得注意的是，當FRP布加固量過大或受拉鋼筋縱向配筋率過高時，加固梁在破壞階段發生受壓區混凝土壓碎，此時受拉鋼筋往往未能發生屈服。這類破壞形態類似于超筋破壞，具有明顯的脆性，在加固設計時必須避免。

基于上述分析，本文將正截面受彎破壞形態細分為以下三種正截面受彎破壞子形態，即適筋破壞Ⅰ（混凝土壓碎時鋼筋已屈服，FRP未斷）、適筋破壞Ⅱ（混凝土未壓碎，鋼筋屈服FRP拉斷）、超筋破壞。本文討論外貼FRP加固梁正截面受彎時最大FRP加固量。

3、外貼FRP加固梁時最大配布量確定