【正文】 strengthening material from the surface of the concrete, however, is more likely to happen in these cases due to higher stress concentrations. Debonding is one of the nondesired brittle failures involved with this technique of strengthening. Although using some special lowstrain fibers such as ultrahighmodulus carbon fibers may appear to be a solution, it would result in brittle failures due to the failure of fibers. The objective of this paper is to introduce a new pseudoductile FRP fabric that has a low strain at yield so that it has the potential to yield simultaneously with the steel reinforcement, yet provide the desired strengthening level.RESEARCH SIGNIFICANCEFRPs have been increasingly used as materials for rehabilitating and strengthening reinforced concrete structures. Currently available FRP materials, however, lack the ductility and have dissimilar behaviors to steel reinforcement. As a result, the strengthened beams may exhibit a reduced ductility, lack the desired strengthening level, or both. This study presents an innovative pseudoductile FRP strengthening fabric. The fabric provides measurably higher yield loads for the strengthened beams and helps to avoid the loss of ductility that is mon with the use of currently available FRP.DEVELOPMENT OF HYBRID FABRICTo overe the drawbacks mentioned previously, a ductile FRP material with low yield strain value is needed.ACI Structural Journal, V. 99, No. 5, SeptemberOctober 2002.MS No. 01349 received October 23, 2001, and reviewed under Institute publication policies. Copyright €) 2002, American Concrete Institute. All rights reserved, including the making of copies unless permission is obtained from the copyright proprietors. Pertinent discussion will be published in the JulyAugust 2003 ACl Structural Journal if received by March 1, 2003.ACI StructuralJournal/SeptemberOctober 2002ACI member Nabil F. Grace is a professor and Chair of the Structural Testing Center, Department of Civil Engineering, Lawrence Technological University, Southfield, Mich. He is a member of ACI Committee 440, Fiber Reinforced Polymer Reinforcement。 Thomas, D. A.。 Henneke, M. J.。 AbdelSayed, G.。4．使用研制中的混合織物體系進(jìn)行加固的梁并沒(méi)有顯示出明顯的延性損失。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)，這種織物具有同加固梁中的鋼筋同時(shí)屈服的潛力。而且，這種混合織物比目前常用的碳纖維材料便宜，因?yàn)檫@些纖維中超過(guò)75%的使用的是玻璃纖維，而這要比碳纖維成本低。從試驗(yàn)結(jié)果可以觀察到如下現(xiàn)象：1．雖然混合織物的屈服荷載低于碳纖維板的極限荷載，但是HS502梁比CS梁體現(xiàn)出了更高的延性。圖14（b）顯示了跨中荷載和織物應(yīng)變的關(guān)系。圖14即HS752的試驗(yàn)結(jié)果。（）的極限荷載時(shí)由于混凝土的受壓破壞而破壞。這根梁使用研制中的厚度為1mm厚的混合織物進(jìn)行加固。（）的極限荷載時(shí)由于跨中混凝土的受壓破壞而破壞。圖12（a）顯示了CS梁的荷載撓度關(guān)系。4．當(dāng)使用有較高承載能力的碳纖維板（正如在C2梁中使用的）時(shí)，能夠提供高的破壞荷載，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生脆性破壞。3．相對(duì)于現(xiàn)在常用的碳纖維加固材料，這種研制中的織物屈服時(shí)的應(yīng)變和鋼筋的屈服應(yīng)變接近。但是H501梁比C1梁體現(xiàn)了更高的屈服荷載。從圖10（b）%。圖9（c）即為破壞時(shí)的梁。這根梁使用研制中的厚度為1mm厚的混合織物進(jìn)行加固。該梁由兩層碳纖維織物加固。盡管荷載提高了61%，但破壞仍是脆性的。圖6（b）顯示了跨中荷載碳纖維應(yīng)變關(guān)系圖。梁的延性通過(guò)計(jì)算延性指數(shù)來(lái)考察，即計(jì)算破壞時(shí)與屈服時(shí)的撓度之比。控制梁的試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)加固梁的試驗(yàn)成果圖上（圖6至15）。荷載有一種荷載電池測(cè)量。儀器跨中FRP的應(yīng)變通過(guò)布置在梁底面的三個(gè)應(yīng)變片測(cè)量。加固材料沿梁長(zhǎng)度布置在中心，（88in）。由生產(chǎn)商提供的粘結(jié)材料的力學(xué)特性見(jiàn)表3。表2給出了包括研制中的織物在內(nèi)的加固材料的特性。使用了兩種不同厚度的織物。有5根梁澆筑時(shí)角部做成半徑25mm（1in）的圓角，從而易于加固材料的安置?？梢詼y(cè)試到屈服荷載（荷載應(yīng)變曲線上性能去不再為線性的第一點(diǎn)）（）,（）。四個(gè)測(cè)試樣品的平均荷載應(yīng)變曲線見(jiàn)圖3，上面還有理論預(yù)測(cè)的曲線。這種織物的生產(chǎn)過(guò)程是，將不同的纖維做為相鄰的紗線結(jié)合起來(lái)，并將它們用環(huán)氧樹(shù)脂注入模具中。另一方面，Ｅ型玻璃纖維被用做延伸大的纖維，應(yīng)能提供盡可能高的應(yīng)變而產(chǎn)生高延性指標(biāo)（破壞時(shí)的變形和屈服時(shí)的變形的比例）。余下的延伸大（HE）的纖維被分配承擔(dān)所有的荷載直到破壞。設(shè)計(jì)思想和材料為了產(chǎn)生延性，一種使用不同種類纖維的混雜技術(shù)已經(jīng)被采用。Nanni,Henneke和Okamoto（1994）研究了用編織芳香尼龍纖維繞在鋼筋核心的短棒。多于一種纖維材料的混雜是許多材料科學(xué)研究的興趣所在。本項(xiàng)研究介紹了一種新型的偽延性FRP加固織物。本文旨在介紹一種新型偽延性FRP織物，它在屈服時(shí)應(yīng)變低從而具有與鋼筋同時(shí)屈服的潛力，能夠?qū)崿F(xiàn)期望中的加固水準(zhǔn)。一些研究者在橫截面布置了更強(qiáng)的FRP，這通常會(huì)增加加固的成本，進(jìn)而提供可測(cè)的貢獻(xiàn)，盡管這時(shí)變形是受限制的（在鋼筋屈服之前）。而可惜的是，現(xiàn)有的FRP加固材料和鋼材性能不同。然而通過(guò)對(duì)梁的荷載撓度性能的測(cè)試，可以發(fā)現(xiàn)大多數(shù)荷載的增加是在鋼筋屈服后發(fā)生的。Grace等人（1999）和Triantafillou（1992）研究了應(yīng)用CFRP薄片進(jìn)行變形加固的鋼筋混凝土梁的性能。關(guān)鍵詞：混凝土，延性，纖維加固，變形介紹外貼粘合纖維增強(qiáng)聚合物（FRP）片和條帶近來(lái)已經(jīng)被確定是一種對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)和加固的有效手段。用現(xiàn)在常用的單向碳纖維薄片、織物和板進(jìn)行加固的相似梁也進(jìn)行了檢測(cè)，以便同用研制中的織物加固梁進(jìn)行性能上的比較。使用加固纖維聚合物增強(qiáng)混凝土梁的延性作者：Nabil F. Grace, George AbelSayed, Wael F. Ragheb摘要：一種為加強(qiáng)結(jié)構(gòu)延性的新型單軸柔軟加強(qiáng)質(zhì)地的聚合物(FRP)已在被研究，開(kāi)發(fā)和生產(chǎn) (在結(jié)構(gòu)測(cè)試的中心在勞倫斯技術(shù)大學(xué))。這種織物經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)具有和加固梁中的鋼筋同時(shí)屈服的潛力，從而和未加固梁一樣，它也能得到屈服臺(tái)階。關(guān)于應(yīng)用外貼粘合FRP板、薄片和織物對(duì)混凝土梁進(jìn)行變形加固的鋼筋混凝土梁的性能，一些試驗(yàn)研究調(diào)查已經(jīng)進(jìn)行過(guò)報(bào)告。Norris，Saadatmanesh和Ehsani（1997）研究了應(yīng)用單向CFRP薄片和CFRP織物進(jìn)行加固的混凝土梁的性能。也就是說(shuō)，極限荷載明顯提高，然而屈服荷載卻沒(méi)有太大提高。雖然FRP有很高的強(qiáng)度，但是它們多數(shù)在提高足夠的強(qiáng)度之前被拉伸而產(chǎn)生很大的應(yīng)變。但是，加固材料從混凝土表面的剝落更多的時(shí)候是由于應(yīng)力集中的原因發(fā)生的。研究意義FRP已經(jīng)被越來(lái)越多地用做鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)修復(fù)和加固的材料。這種織物可以使加固梁承受更高的屈服荷載，并且有助于避免延性的損失，而這在使用目前常用的FRP進(jìn)行加固中是常見(jiàn)的。他們的工作多數(shù)集中于結(jié)合兩種纖維以提高每種材料單獨(dú)工作時(shí)的力學(xué)特性并且降低成本。Tamuzs和Tepfors報(bào)道了關(guān)于使用碳和芳香阻尼纖維進(jìn)行組合而成的混合纖維棒的試驗(yàn)調(diào)查。選用了在破壞時(shí)有不同延長(zhǎng)量級(jí)的三種纖維。延伸小的纖維破壞時(shí)的應(yīng)變值體現(xiàn)了混合材料屈服應(yīng)變值，而延伸大的纖維破壞時(shí)的應(yīng)變值體現(xiàn)的是極限應(yīng)變值。高模量碳纖維（２號(hào)碳）被選做了延伸中等（ME）纖維，它使在延伸小的纖維破壞后發(fā)生應(yīng)變松弛時(shí)荷載的降低最小化，并且能夠提供從延伸小的纖維向延伸大的纖維逐漸傳遞荷載的途徑。圖２就是一個(gè)生產(chǎn)樣品的照片。%，荷載應(yīng)變性能都是線性的，這時(shí)延伸小的纖維開(kāi)始破壞。梁的測(cè)試梁的詳細(xì)情況一共澆筑了13根鋼筋混凝土梁，橫截面尺寸為152254mm（610in），長(zhǎng)2744mm（108in）。圖4顯示了梁的尺度、鋼筋詳圖、支座和加載點(diǎn)的位置。第一種（H體系，t=）（），第二種（H體系，t=）（）。粘結(jié)材料對(duì)這種混合織物，使用一種環(huán)氧樹(shù)脂（環(huán)氧A）注入纖維，并做為織物和混凝土表面的粘結(jié)材料。加固在梁的底部和兩側(cè)噴砂以使其表面粗糙。環(huán)氧在對(duì)梁進(jìn)行測(cè)試前要進(jìn)行兩周的養(yǎng)護(hù)。測(cè)量A組梁鋼筋拉伸應(yīng)變是通過(guò)監(jiān)控在梁的側(cè)面與鋼筋棒平行處測(cè)量點(diǎn)設(shè)置的DEMC（可拆式機(jī)械計(jì)量器），而B(niǎo)組梁使用的是應(yīng)變片。所有的傳感器同數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連以掃描并記錄讀數(shù)。A組梁A組梁已在底面進(jìn)行了加固。圖6（a）顯示了C1梁的荷載跨中撓度關(guān)系圖，C1梁使用碳纖維薄片進(jìn)行加固。圖7（a）顯示了C2梁對(duì)應(yīng)的荷載撓度曲線。圖7（b）顯示了跨中荷載碳纖維應(yīng)變關(guān)系。（）時(shí)屈服，（）時(shí)由于織物的剝落而破壞，此時(shí)它并未如控制梁那樣顯示出任何明顯的屈服臺(tái)階。（）（同控制梁比起來(lái)提高了19%）。圖10（a）顯示了H752梁的荷載屈服關(guān)系。圖10（c）是梁破壞時(shí)的照片。這是因?yàn)?，?jīng)過(guò)設(shè)計(jì)這種研制中的混合織物比碳纖維片有更高的初始剛度；因此，在鋼筋屈服前它比碳纖維對(duì)加固的貢獻(xiàn)更大。盡管仍然較高，但是混合織物的應(yīng)變值和梁屈服時(shí)的應(yīng)變值接近，這意味這它和鋼筋同時(shí)屈服。B組梁這組梁除對(duì)梁底部外，在梁兩側(cè)向上延伸152mm（16in）的范圍也進(jìn)行了加固。這根梁是使用碳纖維薄片體系加固的。從圖12（b）可以看出當(dāng)梁屈服時(shí)，%，因此在這段承載階段發(fā)揮了它的大約30%的能力。圖13（a）顯示了它的荷載撓度曲線。圖13（b）顯示了跨中荷載和織物應(yīng)變的關(guān)系。這根梁也是用研制中的混合織物加固的。%。這是因?yàn)橥祭w維薄片相比，這種混合織物有更高的初始剛度。結(jié)論基于本研究所介紹的研究調(diào)查，可以得出如下結(jié)論：1．目前常用的FRP材料作為彎曲加固體系用于混凝土結(jié)構(gòu)并不能總是在加固梁中提供類似未加固梁的屈服時(shí)的屈服臺(tái)階。3．同那些應(yīng)用碳纖維進(jìn)行加固體系相比，使用研制中的混合織物進(jìn)行加固的梁通常會(huì)顯示出在屈服荷載上有更高的增長(zhǎng)。使用碳纖維加固的梁也沒(méi)有明顯的延性損失，但是屈服荷載較低。 and Saleh, K., 1999,“Strengthening Reinforced Concrete Beams Using Fiber Reinforced Polymer CFRP Laminates,” Journal of Composites for Construction, ASCE, V. 2, No. 4.Harris, H. G.。 and Okamoto, T., 1994, “Tensile Properties of Hybrid Rods for Concrete Reinforcement,” Construction and Building Materials, V. 8, No. 1, pp. 2734.Norris, T.。 Lu, L.。 and Joint ACIASCE Committee 343, Concrete Bridge Design. His research interests include the use of fiberreinforced polymer in reinforced and pre stressed concrete structures.George