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2016年8月
碱溶液疲劳耦合作用下BFRP布加固损伤钢筋混凝土梁抗弯试验研究
王海良12，李龙1,2
（1.天津城建大学，天津300384；2.天津市土木建筑结构防护与加固重点实验室，天津300384）
摘要：基予桥渠结构所处环境的复杂性及所承受荷载的特珠性，试图探索碱溶液环境和疲劳荷载耦合作用下BFRP布加固既有损伤混凝土性能，开展了粘贴二层玄或岩纤维布加围，pH值分别为7、9、10的溶液环境和等幅疫劳耦合作用下损伤RC 渠的抗旁试验研究。试验结果表明，即使在碱溶减环境和疲势荷载据合作用下，BFRP布仍能提高损伤RC梁极限承载力和抗弯附度；相同疫劳次数下，在pH=9的溶液环境中，作用90d的加固比作用60d的加固挑度增加了23.13%；其他参数相同情况下，pH=7、pH=10的试验梁较未经环境作用试验果抗弯强度分别降低10.06%、21.15%，可见，随着碱溶液浓度的增加、作用时间的延长，RC极限承载力、扰弯则度、就减劳等性能显著下降；最后以试验渠挑度变化作为疲势损伤指标，拟合出了考虑pH值、疲劳次数混凝土加固梁变形模量表达式。
关键词：碱溶液；损伤钢筋混凝土；玄武岩纤维布；环境疲劳病合作用；疫劳变形模量中图分类号：TB332
2文献标识码：A文章编号：1003-0999(2016)06-0038-06
1引言
长期服役钢筋混凝土梁在重复荷载作用下易发生构件疲劳破坏，且疲劳损伤程度往往不可避免地受结构所处工作环境影响1}，各种因素共同作用严重降低混凝土桥梁的使用寿命，对损伤混凝土梁进行加固，延长了桥梁使用寿命，经济和社会效益显著[2]。
外贴纤维布加固具有施工方便、不增加结构自重、耐久性好等明显优势[3,4]，国内外学者对玻璃纤维（GFRP）布、碳纤维（CFRP）布、芳纶纤维（AFRP）布加固混凝土构件开展了相关研究[5-7]。玄武岩纤维（BFRP）布是一种新型纤维增强复合材料，与其他种类纤维布相比，耐环境腐蚀性能更好，性价比更高($10)。虽然国内外学者开展了BFRP布加固混凝土梁抗弯疲劳性能试验研究[11,12]，但已有研究成果中，针对环境和疲劳耦合情况下BFRP布加固损伤钢筋混凝土染梁的研究还未见报道。
本文拟开展碱溶液浓度、作用时间和疲劳荷载耦合作用下BFRP布加固混凝土梁抗弯试验研究，探讨环境疲劳耦合作用下BFRP布加固损伤混凝土梁受力行为，力图为BFRP布在混凝土桥梁加固中的推广应用提供有益参考。
2试验方案 2.1试件设计
试验所用试件为尺寸、配筋均相同的矩形截面
混凝土简支梁，宽×高×长=200mm×300mm×2500mm，净跨度为2300mm，混凝土强度等级为C50，混凝土配合比采用水泥：砂：碎石：水：减水剂=1:1.50：2.91： 0.36:0.0075。受拉钢筋、架立筋分别采用3根直径 20mm、2根直径16mm的HRB335钢筋，箍筋采用直径8mm的HPB235钢筋，纯弯段箍筋间距为 150mm，弯剪段箍筋间距为100mm。试验梁钢筋布置见图1。
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图1试验梁钢筋布置（mm）
200
Fig.1Testbeamreinforcementarrangement(mm)
实测钢筋届服强度f,=423.3MPa，弹性模量E =2.02×10"MPa；实测混凝土立方体抗压强度为 52.41MPa；加固材料采用浙江石金玄武岩纤维有限公司生产的BUF7-200型号玄武岩纤维布，抗拉强度为2100MPa，弹性模量为91GPa。
为防止梁端部纤维布过早发生剥离破坏，在梁两端分别粘贴2个1层U型BFRP布箍，尺寸为 200mmx800mm，U型箍具体布置见图2。
收稿日期：2016-03-07
作者简介：王海良（1966-），男，颈士，教授，主要从事桥梁结构检测、评价及加固、大跨桥梁结构施工过程控制、新型结构体系开
发等工作。
FRP/CM2016.No.8