碳纤维布抗弯加固钢筋混凝土梁的耐火性能试验

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2009, Vol. 37 ›› Issue (8): 76-82，88.

碳纤维布抗弯加固钢筋混凝土梁的耐火性能试验

吴波万志军

华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室, 广州广东 510640

收稿日期:2008-08-17 修回日期:2008-10-29 出版日期:2009-08-25 发布日期:2009-08-25
通信作者: 吴波（1968-），男，博士，研究员，主要从事结构抗灾研究． E-mail:bowu@scut.edu．cn.
作者简介:吴波（1968-），男，博士，研究员，主要从事结构抗灾研究．
基金资助:
国家“十一五”科技支撑计划子课题（2006BAJ03A03-12）;教育部科学技术研究重点项目（108106）;教育部博士学科点专项科研基金资助项目（20060561014）;亚热带建筑科学国家重点实验室重点研究项目（2008ZA10）

Experimental Investigation into Fire Resistance of Reinforced Concrete Beams Strengthened in Flexure with Carbon Fiber Sheets

Wu Bo Wan Zhi-jun

State Key Laboratory of Subtropical Building Science, South China University of Technology, Guangzhou 510640, Guangdong, China

Received:2008-08-17 Revised:2008-10-29 Online:2009-08-25 Published:2009-08-25
Contact: 吴波（1968-），男，博士，研究员，主要从事结构抗灾研究． E-mail:bowu@scut.edu．cn.
About author:吴波（1968-），男，博士，研究员，主要从事结构抗灾研究．
Supported by:
国家“十一五”科技支撑计划子课题（2006BAJ03A03-12）;教育部科学技术研究重点项目（108106）;教育部博士学科点专项科研基金资助项目（20060561014）;亚热带建筑科学国家重点实验室重点研究项目（2008ZA10）

摘要/Abstract

摘要： 通过一根未加固钢筋混凝土梁及5根碳纤维布抗弯加固钢筋混凝土梁的三面受火试验，探讨厚涂型防火涂料的厚度、荷载比、碳纤维布加固量等因素对碳纤维布抗弯加固钢筋混凝土梁耐火性能的影响．结果表明：高温下该类构件的破坏形态大致可分为受弯破坏和弯剪破坏两类，常温下发生弯曲破坏的加固构件有可能在高温下出现破坏形态的转变；虽然加固构件所承受的荷载明显大于未加固构件，但由于防火涂料的保护，其耐火极限仍大于后者；碳纤维布加固量增加有可能导致加固构件的耐火极限延长，同时还可能涉及破坏形态的转变．通过科学合理地设置防火保护层，碳纤维布抗弯加固钢筋混凝土梁的耐火性能完全能够满足实际工程需要．

关键词: 碳纤维布, 抗弯加固, 钢筋混凝土梁, 耐火极限

Abstract:

Three-side fire tests of one unstrengthened reinforced concrete （RC） beam and five RC beams strengthened in flexure with carbon fiber sheets （CFSs） were carried out to reveal the influences of such factors as thicklayered fire coating thickness, load ratio and CFS-strengthening ratio on the fire resistance of the strengthened beams. Test results show that （ 1 ） the failure modes of the strengthened beams at high temperature can be classified as a flexure failure mode and a flexure-shear one ; （2） the flexure failure of the strengthened beams at room temperature may change at high temperature; （3） as compared with the unstrengthened beam, the strengthened beams with higher load are of stronger fire resistance due to the existence of fire coating; and （4） the increase of the strengthening ratio may result in the improvement of fire resistance and the change of failure mode. It is thus concluded that, by reasonably setting the fire insulation layer, the fire resistance of RC beams strengthened in flexure with CFSs well satisfies the requirements of practical engineering.

Key words: carbon fiber sheet, flexual strengthening, reinforced concrete beam, fire resistance

吴波万志军. 碳纤维布抗弯加固钢筋混凝土梁的耐火性能试验[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2009, 37(8): 76-82，88.

Wu Bo Wan Zhi-jun. Experimental Investigation into Fire Resistance of Reinforced Concrete Beams Strengthened in Flexure with Carbon Fiber Sheets[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2009, 37(8): 76-82，88.

[1]	张晋, 刘得龙, 张强, 等. 正交胶合木墙体耐火极限试验及数值模拟[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2021, 49(4): 9-19.
[2]	孙俊祖黄侨任远. 疲劳加载下锈蚀钢筋混凝土梁抗弯刚度的试验研究[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2015, 43(8): 113-118.
[3]	张晋许清风柏益伟蔡建国. 胶合木钢夹板螺栓连接节点的抗火性能[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2015, 43(2): 58-65.
[4]	吴波梁悦欢. 高温下钢筋和混凝土强度随机性对柱耐火极限的影响[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2009, 37(9): 1-6.
[5]	谢建和黄培彦郭馨艳. 预应力FRP加固RC梁的受弯剥离承载力分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2009, 37(6): 107-112.
[6]	郭馨艳黄培彦郑小红. 预应力CFRP容许张拉预应力值的研究[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2009, 37(6): 96-100.
[7]	周芝林黄培彦邓军. CFL增强RC梁抗弯刚度的衰减规律[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2008, 36(10): 16-19.
[8]	黄泰赟蔡健陈静芬. 开矩形孔的钢筋混凝土梁的试验研究[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2008, 36(10): 20-24.
[9]	徐玉野吴波. 钢筋混凝土L 形柱的耐火极限[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2007, 35(7): 110-115,130.
[10]	郭永昌李丽娟邓军刘锋. CFS/ AFS 混杂加固RC 梁非线性有限元分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2007, 35(7): 6-9,36.
[11]	郭馨艳黄培彦杨怡郑小红. 预应力FRP 片材增强RC 梁的界面应力分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2007, 35(7): 1-5.
[12]	郭永昌黄培彦李丽娟刘锋. CFS/GFS 混杂加固RC 梁界面应力的参数化分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2007, 35(11): 22-23.
[13]	黄培彦周绪平杨怡牛鹏志郑顺潮. 碳纤维薄板增强RC 梁的弯曲疲劳寿命[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2007, 35(10): 198-204.
[14]	吴波洪洲. 钢筋混凝土简支梁的耐火极限[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2006, 34(7): 82-87.
[15]	吴波洪洲. 高强混凝土柱的耐火极限[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2006, 34(11): 64-69.