混凝土梁破壞形態不同，加固方法有什麼不同？

我們通過對外粘FRP加固混凝土梁受彎性能試驗結果的觀察發現，加固梁出現多種破壞模式，但是，無論發生何種破壞模式，加固梁具有兩個重要特徵：正截面受彎承載力提高和延性降低。

FRP加固混凝土梁的破壞模式主要與原構件配筋率、FRP加固量、粘貼底膠質量以及錨固措施有關，在試驗中我們觀察到的主要破壞模式有下列幾類：

一、受壓區混凝土壓碎破壞Ⅰ

這類破壞的特點是受拉鋼筋先屈服，此後拉應力主要由FRP承受，當 FRP拉應變較高或接近極限拉應變時，受壓區混凝土隨後壓碎。這類破壞發生時，混凝土、鋼筋和FRP均得到充分發揮。儘管加固梁與未加固梁相比，截面破壞時延性會降低，但梁的彎曲裂縫仍可以給予人們破壞徵兆，此類破壞模式為加固設計的期望破壞模式。如圖（a）：

二、受壓區混凝土壓碎破壞Ⅱ

這類破壞的特點是受壓區混凝土壓壞時受拉鋼筋沒有屈服，破壞時顯脆性。破壞主要與未加固前梁的配筋率、FRP加固量有關。當受壓區混凝土破壞時，受拉鋼筋沒有屈服，FRP拉應變較小，其高強性能遠遠未得到發揮，加固效率和經濟效益較低。如圖（b）：

三、FRP拉斷破壞

如果FRP端部錨固可靠，當未加固前梁的配筋率較低，FRP材料的加固量不足時，發生FRP拉斷破壞。破壞的主要特點是受拉鋼筋屈服後FRP突然拉斷。在FRP拉斷破壞前，裂縫條數較少，裂縫間距較大，跨中彎曲主裂縫開展較寬，鋼筋已達到屈服，荷載繼續增加，FRP拉應變增加較快，當FRP拉應變超過自身的極限拉應變時，在跨中附近FRP拉斷破壞。由於FRP是彈性材料，FRP拉斷破壞較為突然，屬於脆性破壞類型。如圖c：

四、端部剝離破壞

這類破壞主要由於FRP端部區域界面的剪應力和正應力存在明顯的應力集中，當界面應力超過相對薄弱層的強度時，發生端部剝離破壞，一般情況下，由於膠層強度高於混凝土強度，剝離往往發生在混凝土表層，破壞後FRP 表面會黏附一層混凝土顆粒。發生這類破壞時，加固梁的承載力提高程度較小，延性較差。如圖d：

五、中部裂縫引起的剝離

這類破壞發生在遠離FRP端部的彎曲裂縫或彎剪混合裂縫處，並向一側端部發展。一般情況下，由於膠層強度高於混凝土強度，剝離往往發生在混凝土表層，破壞後FRP表面會黏附一層混凝土顆粒。這種破壞主要由於彎曲主裂縫處的混凝土拉應力釋放，導致FRP與混凝土之間的界面應力集中，而當界面應力達到一個臨界值時，裂縫處發生剝離，隨看裂縫寬度的增加，剝離向一側近端部擴展。如圖e：

六、膠層破壞

當結構膠黏劑質量較差時，端部剝離和中部彎曲剝離將發生在膠層界面，破壞時加固梁的承載力和延性非常低，這是FRP加固中不允許出現的破壞。如圖f：

目前規範中設計公式主要針對第一破壞模式，即受拉鋼筋屈服後，FRP應變基本達到設計值，然後混凝土壓碎，儘管這類破壞的延性與未加固梁相比降低很多，但是，在發生破壞前彎曲裂縫較寬，可以給出破壞的徵兆。

對於第二類破壞模式，受壓區混凝土壓碎前受拉鋼筋未屈服，使得FRP的高強特性遠遠沒有發揮，加固效率較低，所以設計時應儘可能合理配置 FRP，避免這類破壞的發生。

對於第四、第五和第六類破壞形態，通過構造措施和對結構膠物理力學質量的檢測加以防止。

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