碳纤维布加固混凝土梁抗弯强度计算及施工规程建议
。本文依据三根粘贴碳纤浆体均匀、稳定，稠度损失较小，浆体流动性较好，有利于压浆顺利进行，同时早期强度上升较快，后期强度较高。该材料的各项性能指标符合新的《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF/50-2011）的各项要求。维布混凝土梁的抗弯试验，建议了碳纤维加固混凝土梁的抗弯强度计算方法
，依实际施工经验，提出了碳纤维布加固混凝土梁的施工规程建议。
关键词：碳纤维布加固梁，抗弯强度，施工规程
混凝土结构工程新千年所面临的主要问题之一是：既有混凝土结构的加固和修复。
&emsp先安装工作锚,注意锚的中心与管道中心和喇叭管中心三者同心。同时,两端的钢绞线应根据不同颜色穿入不同的锚具内,然后推入夹片,同一夹片之间的端面要保持平齐、外露长度一致。 两面张拉端锚具外露钢绞线预留长度为80 cm。其余部分用小型电动砂轮机切割,切割后的断口用铁丝捆扎,以防止钢绞线松散。装入配套的限位板,并装上千斤顶。在千斤顶后面装上工作锚,注意工作锚上的孔位的排列位置要与工作锚的孔位一致,工作锚的夹片外部包上塑料胶纸,使夹片在张拉完毕后松脱容易。张拉机没有负荷前,先空载试运转片刻,检查油路是否畅通。循环正常后才可进油施力。;粘贴碳纤维布加固技术，是近十年在日本首先应用和发展的，已有一千多个工程实例。该方法的主要优点表现在： 1、 性能稳定，一般无腐蚀问题。 2、重量轻，不增加结构静载。 3、强度高。4、容易手工操作，不需专门机械设备。 5、施工无灰尘和噪声污染，并可不间断生产运营。目前，在我国已有不少单位在研究碳纤维粘贴布的计算方法，已有不少工程实例。同济大学在接收生产任务的同时，针对性地做了一系列试验，如环向粘贴碳纤维布间接提高柱的抗压承载能力试验，加固混凝土梁的抗弯试验和抗剪试验，为工程应用起到指导作用。本文的主要目的是探讨粘贴碳纤维布混凝土梁的抗弯计算方法以及总结粘贴碳纤维布的施工操作方法。
在同济大学建工系结构试验室进行了三根梁的试验，其中二根梁贴碳纤维布加固，为对比试验，一根梁没有粘贴碳纤维布。三根试验梁（L-1，L-2a，L-2b）的截面特性见表1，试验梁浇筑日期：99年10月21-22日，水泥：砂：石子=26：48：97；贴碳纤维布日期：99年11月16日；
碳纤维布为上海同砼碳纤维布有限公司生产的“同砼”牌无纺单向碳纤维布，试验梁的加固工作在试验室内进行，为了与实际加固施工现场操作相一致，操作人员上仰操作，加固操作程序为：打底胶、批胶泥、上胶、贴碳纤维布、罩面胶。
（一）、加荷装置示意
（二）、材料性植筋后，一般不允许在所植钢筋上焊接，如确实需要焊接时，焊点距离基材混凝土表面应大于15d，且应采用冰水浸渍的毛巾包裹植筋外露部分的根部。能
混凝土、钢筋的材料性能见表1。碳纤维布的规格：0.1×45mm,极限抗拉强度：3600Mpa,弹性模量235Gpa。
（三）、试验结果
1、破坏特性：
二根（L-2a，L-2b）贴碳纤维布梁的破坏为：受拉钢筋首先屈服，而后加固梁表现出较大的塑性，后碳纤维布拉断；一根（L- 1）没有采用加固措施试验梁的破坏为：受拉钢筋屈服破坏。
2、加固效果对比
计算结果见表1。
（四）结论
1、加固后的试验梁，皆由于碳纤维布的拉断而破坏，说明粘结性能良好，加固方法可靠，能够满足结构设
计要求。
2、加固后试验梁的截面破坏弯矩，比加固前试验梁的截面破坏计算弯矩提高42-54.7%，说明加固效果明掺入阻锈剂后，混凝土7天、28天强度均有所所增加，这说明混凝土密实度有一定提高，且迁移型阻锈剂是碱性物质，可吸收一部分酸性气体如C02等，从而混凝上碳化速度减缓，空6t及水分进入钢筋表面的数量减少，再加上各类阻锈剂对钢筋的保护作用，使钢筋表面仅出现少量的吸附物质。迁移型钢筋阻锈剂MCI—A对钢筋因碳化引起的锈蚀有较好的保护作用。
显。
3、碳纤维的弹性模量与钢筋相近，但由于其强度高，充分发挥碳纤维的强度需要较大的应变。
1、碳纤维布加固梁抗弯强度计算
依据加固试验梁的破坏特性，在极限状态下，受拉钢筋屈服，破坏由碳纤维拉断诱发，参照现行混凝土
结构设计规范抗弯设计计算的基本原理，假定:
1、混凝土梁受弯后，变形规律符合平截面；
2骨料必须坚硬、致密、高强、耐久、无裂缝，骨料中不应含有大量的粘土、淤泥、粉屑、有机物和其它有害杂质，其含量不应超过有关技术规范的规定，这些杂质不仅妨碍水泥与骨料的粘结以及水泥的水化作用，还影响混凝土的抗压强度、和易性以及干缩等性质，尤其是对混凝土抗拉强度影响显著。如含泥量和泥块含量增加1％．2％，混凝土的抗拉强度降低10％．25％，将严重影响混凝土质量。、钢筋为理想弹塑性材料;
3、混凝土的应力-应变关系采用《混凝土结构设计规范》所建议的关系式；在极限状态下，受压区混凝土
应力等效为矩形应力块，应力强度为混凝土的弯曲抗压强度;
4、忽略混凝土的抗拉强度;
5、在极限状态下，碳纤维的应力达抗拉设计强度。
在极限状态下,加固梁的截面应力图由图3所示。
图3.极限状态下截面应力图
图中，Mu—截面极限弯矩;As,As’—受拉受压钢筋面积， fY,fY’—钢筋抗拉、抗压设计强度：ACF—碳纤维截面面积；fCF—碳纤维的抗拉设计强度，建议取极限抗拉强度的0.8倍。
图3所示截面的平衡方程为：
ΣFx=0
Asfy+AcFfcf-A’sf’y-bxfcm=0 (1)
ΣMAS(F)=0
M=bxfcm(ho-x/2)+A’sf’y(ho-a’s)+AcFfcFas (2)
将试验梁材料的实际强度代入（1）和（2），可计算出梁的极限破坏弯矩，见表1。
实际梁截面破坏弯矩Mu与加固后截面计算极限弯矩比值的平均数为0.9735，说明计算方法可靠。