【正文】 a thickness of mm ( in.), and the second (Hsystcm, / = mm) had a thickncss of mm ( in.). Four other beams were strengthened with three currently available carbon fiber strengthening materials: 1) a uniaxial carbon fiber sheet with an ultimate load of kN/mm ( kips/in.)。 Frank, K. K.。 Lu, L.。 and Ehsani, M. R., 1997, “Shear and Flexure Strengthening of R/C Beams with Carbon Fiber Sheets,” Journa of Structural Engineering, ASCE, V. 123, No. 7, pp. 903911.Philips, L. N., 1976, “ The Hybrid Effect—Does it Exist?” Composites, V. 7, pp. 78. Ritchie, P. A.。 and Okamoto, T., 1994, “Tensile Properties of Hybrid Rods for Concrete Reinforcement,” Construction and Building Materials, V. 8, No. 1, pp. 2734.Norris, T.。 and Frank, K. K., 1998, “New Ductile Hybrid FRP Reinforcement Bar for Concrete Structures,” Journal of Composites for Construction, ASCE, V. 2, No. 1, pp. 2837.Manders, P. W., and Bader, M. G., 1981, “The Strength of Hybrid Glass/Carbon Fibre Composites: Part 1—Failure Strain Enhancement and Failure Mode,” Journal of Materials Science, V. 16, pp. 22332245.Nanni, A.。 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.。 Soliman, K.。使用碳纖維加固的梁也沒有明顯的延性損失，但是屈服荷載較低。這在結(jié)構(gòu)破壞之前保證足夠的警示作用是特別重要的。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)。2．選擇的幾種類型的纖維的混雜被用于研制偽延性的織物，它在屈服時(shí)的應(yīng)變低（%）。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。這種研制中的混合織物的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它易于通過視覺觀察判斷織物是否屈服，因?yàn)槿魏纹茐牡奶祭w維紗線都是可見的。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。圖15顯示了B組各梁試驗(yàn)結(jié)果的比較。%。（）時(shí)，這根梁由于跨中混凝土的受壓破壞而破壞。這根梁也是用研制中的混合織物加固的。梁的破壞情形見圖13（c）。圖13（b）顯示了跨中荷載和織物應(yīng)變的關(guān)系。屈服荷載增加了38%。圖13（a）顯示了它的荷載撓度曲線。HS502的試驗(yàn)結(jié)果見圖13。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。屈服荷載增加了20%。這根梁是使用碳纖維薄片體系加固的。HS501梁和HS751梁分別和HS502梁和HS752梁各自的結(jié)果非常接近，因此關(guān)于這些梁的討論就集中于后兩者，以避免重復(fù)。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。結(jié)果織物的屈服應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)值看起來是可以接受的。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。但是H752梁有令人滿意的屈服臺(tái)階，而C3梁卻沒有。這是因?yàn)?，?jīng)過設(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?？梢杂^察出如下現(xiàn)象：1．C1梁和H502梁體現(xiàn)了較好的延性特征。圖10（c）是梁破壞時(shí)的照片。值得注意的是，盡管最終破壞是由于織物的剝落，但這是在取得了令人滿意的延性之后發(fā)生的。圖10（a）顯示了H752梁的荷載屈服關(guān)系。（）時(shí)由于織物的徹底開裂而破壞。（）（同控制梁比起來提高了19%）。圖9（a）顯示了H502梁的荷載撓度關(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。C3梁的荷載撓度關(guān)系見圖8（a）。圖7（b）顯示了跨中荷載碳纖維應(yīng)變關(guān)系。它沒有屈服臺(tái)階（延性指數(shù)為1），（）時(shí)由于板端部的受剪受拉破壞而突然破壞。圖7（a）顯示了C2梁對(duì)應(yīng)的荷載撓度曲線。值得注意的是，從這幅圖中看來，雖然有了延性性能，但是同控制梁比起來，屈服荷載只提高了4%。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。H501梁和H751梁分別和H502梁和H752梁各自的結(jié)果非常接近，因此關(guān)于這些梁的討論就集中于后兩者，以避免重復(fù)。A組梁A組梁已在底面進(jìn)行了加固。梁由于鋼筋屈服而破壞，隨之跨中混凝土受壓破壞。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)。使用液壓器對(duì)梁加載。測(cè)量A組梁鋼筋拉伸應(yīng)變是通過監(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組梁使用的是應(yīng)變片。表4對(duì)梁的檢測(cè)進(jìn)行了匯總。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)。采用兩種加固構(gòu)造：1）只在梁底面布置加固材料（A組梁）；2）除對(duì)梁底部外，在梁兩側(cè)各伸長(zhǎng)152mm（16in），大概能覆蓋住梁的受彎拉伸部分（B組梁）。加固在梁的底部和兩側(cè)噴砂以使其表面粗糙。對(duì)于使用碳纖維薄片、板和織物加固的梁，%的環(huán)氧樹脂（環(huán)氧B）。粘結(jié)材料對(duì)這種混合織物，使用一種環(huán)氧樹脂（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。對(duì)這些材料測(cè)試得到的荷載應(yīng)變圖見圖5。第一種（H體系，t=）（），第二種（H體系，t=）（）。加固材料研制中的混合織物用于加固8根梁。圖4顯示了梁的尺度、鋼筋詳圖、支座和加載點(diǎn)的位置。為防止發(fā)生剪切破壞，使用162mm長(zhǎng)的3號(hào)鋼筋扎成閉合鐙形對(duì)梁的抗剪進(jìn)行進(jìn)一步的加固。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）。%時(shí)，中等延伸的纖維開始破壞，導(dǎo)致應(yīng)變有附加的增長(zhǎng)，直到由于延伸大的纖維破壞帶來試樣的徹底破壞。%，荷載應(yīng)變性能都是線性的，這時(shí)延伸小的纖維開始破壞。試樣厚２mm（），（1in），在拉伸時(shí)根據(jù)美國(guó)材料實(shí)驗(yàn)協(xié)會(huì)Ｄ3039規(guī)范進(jìn)行測(cè)試。圖２就是一個(gè)生產(chǎn)樣品的照片。理論上的性能建立在混合物規(guī)則上，根據(jù)這種規(guī)則，混合物的軸向剛度是將各組成部分的相對(duì)剛度進(jìn)行總合計(jì)算得到的。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。超高模量碳纖維（1號(hào)碳）被用做延伸小的纖維，它應(yīng)有盡可能低的應(yīng)變，但不得小于鋼筋的屈服應(yīng)變（%）。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。這項(xiàng)技術(shù)是建立在將這些纖維結(jié)合起來并控制配合比例的基礎(chǔ)上的，這樣當(dāng)它們被拉伸時(shí)共同承受荷載，延伸?。↙E）的纖維先破壞，允許一定的應(yīng)變松弛（應(yīng)變?cè)黾佣旌喜牧系暮奢d卻并未增加）。選用了在破壞時(shí)有不同延長(zhǎng)量級(jí)的三種纖維。Harris，somboonsong和Frank（1998）使用這些棒對(duì)混凝土梁進(jìn)行加固，以得到用常規(guī)鋼筋進(jìn)行加固的混凝土梁的普通荷載撓度特性。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。做為一種能夠克服FRP加固棒延性不足問題的工具，混雜吸引了結(jié)構(gòu)工程師。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?；祀s的文獻(xiàn)回顧為了研制這種材料，考慮了各種不同纖維的混雜。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)行加固中是常見的。結(jié)果，經(jīng)過加固處理的梁會(huì)體現(xiàn)出延性降低，不能達(dá)到期待中的水平，或者二者兼有。研究意義FRP已經(jīng)被越來越多地用做鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)修復(fù)和加固的材料。盡管使用一些類似超高模量碳纖維的特別的低應(yīng)變纖維看起來是一種解決方法，但這可能導(dǎo)致由于纖維破壞而產(chǎn)生脆性破壞。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。結(jié)果，鋼筋可能會(huì)在加固構(gòu)件取得任何可測(cè)荷載增加值之前就屈服了。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。除去加固前混凝土構(gòu)件條件的影響，鋼筋對(duì)加固梁的彎曲反應(yīng)有明顯的貢獻(xiàn)。也就是說，極限荷載明顯提高，然而屈服荷載卻沒有太大提高。這些梁中大多數(shù)出現(xiàn)的一個(gè)缺陷是梁的延性有很大的損失。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。Ritchie等人（1991）檢測(cè)了應(yīng)用GFRP，碳纖維增強(qiáng)聚合物（CFRP）和G/CFRP板進(jìn)行變形加固的鋼筋混凝土梁的性能。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)行過報(bào)告。這種研制中的織物對(duì)加固機(jī)制體現(xiàn)出更大的貢獻(xiàn)。這種織物經(jīng)過設(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。通過對(duì)八根混凝土梁在彎曲荷載作用下的加固和檢測(cè)對(duì)研制中的織物的效果和延性進(jìn)行了研究。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))。這種織物是兩種碳纖維和一種玻璃纖維的混合物，而且經(jīng)過設(shè)計(jì)它們?cè)谑芾r(shí)應(yīng)變值較低，從而體現(xiàn)出偽延性的性能。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。相對(duì)于那些用現(xiàn)在常用的碳纖維加固體系進(jìn)行加固的梁，這種研制中的織物加固的梁承受更高的屈服荷載，并且有更高的延性指標(biāo)。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。Saadatmanesh和Ehsani（1991）檢測(cè)了應(yīng)用玻璃纖維增強(qiáng)聚合物(GFRP)板進(jìn)行變形加固的鋼筋混凝土梁的性能。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。在所有的這些研究中，加固的梁比未加固的梁承受更高的極限荷載。然而通過對(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。因此在正常使用水平荷載的明顯增加很難實(shí)現(xiàn)。而可惜的是，現(xiàn)有的FRP加固材料和鋼材性能不同。因?yàn)橥蠖鄶?shù)FRP材料的極限應(yīng)變相比，鋼材的屈服應(yīng)變相對(duì)較低，所以隨著加固構(gòu)件的變形，鋼材和FRP加固材料的貢獻(xiàn)發(fā)生了變化。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）。剝落是這項(xiàng)加固技術(shù)中不出現(xiàn)的一種脆性破壞。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)。但是現(xiàn)在常用的FRP材料缺少延性，并且與鋼筋性能不一致。本項(xiàng)研究介紹了一種新型的偽延性FRP加固織物。混雜織物的研制為了克服前面所提的缺陷，一種具有低屈服應(yīng)變值的延性FRP材料是很必要的。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。這已經(jīng)在幾本出版物中報(bào)道過,例如Bunsel和Harris（1974），Philips（1976），Manders和Bader（1981），Chow和Kelly（1980），以及Fukuda和Chow（1978）。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。Somboonsong，F(xiàn)rank和Harris（1998）研制了一種用編織芳香尼龍纖維纏繞在碳纖維核心的混合FRP加固棒。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。圖1顯示了這些復(fù)合纖維在拉伸時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線，表1顯示了它們的力學(xué)特性。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。延伸小的纖維破壞時(shí)對(duì)應(yīng)的荷載體現(xiàn)的是屈服荷載值，而延伸大的纖維承擔(dān)的最大荷載體現(xiàn)的是極限荷載值。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）。基于這種思想，生產(chǎn)了一種單向織物，并進(jìn)行了測(cè)試，將它在拉伸時(shí)的性能和理論預(yù)測(cè)的承載性能做了對(duì)比。這種織物的生產(chǎn)過程是，將不同的纖維做為相鄰的紗線結(jié)合起來，并將它們