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随着混凝土结构理论与试验研究的逐步深入,以及工程实际中疲劳破坏现象的不断涌现,混凝土结构的疲劳问题更加受到重视。其中钢筋混凝土梁的疲劳破坏问题是混凝土结构构件疲劳问题研究中的一个重要的方面。本文针对近期研究较少的钢筋混凝上梁的受剪疲劳和疲劳加固进行试验和理论研究。
本文进行了6根普通钢筋混凝土梁及CFRP加固梁的静载和受剪疲劳试验。静载的试验结果是为了确定极限承载力从而确定荷载水平。未加固梁的疲劳试验结果表明:随着应力水平的变化,疲劳破坏形态呈现不同的形式。在低应力水平下疲劳破坏以箍筋断裂为标志,高应力水平下疲劳破坏以剪压区混凝土压碎为标志;CFRP加固梁的疲劳试验结果表明:经过加固的试验梁疲劳寿命有大幅度提高,加固梁的疲劳破坏仍以箍筋断裂为标志。无论是加固梁还是未加崮梁,在疲劳荷载作用下,材料的疲劳性能均不同于受弯疲劳,受剪疲劳作用下发生的内力重分布造成了这样的结果。
通过对本次试验采集到的应变、裂缝、挠度等数据和观察到的现象进行分析研究,对CFRP加同梁和未加固梁的破坏机理和斜截面受力特性进行探讨,提出以斜裂缝的开展程度来描述未加固梁和加固梁的损伤过程。
从材料的损伤性能和机理着手,对钢筋混凝土梁和CFRP加固梁的抗剪疲劳损伤规律进行探讨,从宏观物理角度提出以残余斜裂缝宽度为损伤变量的损伤模型。同时根据试验结果和机理分析,以分段函数形式建立抗剪疲劳累积损伤公式,为估算钢筋混凝土梁的受剪损伤发展提供理论依据。最后根据试验中测得的箍筋应力幅值对已有的光圆钢筋的S-N曲线进行评价。