在上一篇文章《碳纖維布加固剝離破壞是如何發(fā)生的？》中，跟大家分享了碳纖維布加固中剝離破壞的發(fā)生機理，今天，我們繼續(xù)聊聊控制碳纖維布剝離破壞的附加錨固措施。

一般而言，碳纖維布加固附加錨固措施有碳纖維U型箍錨固、鋼板U形箍錨固、梁底附加錨栓錨固和梁側(cè)約束鋼板錨固，它們有什么不同？哪種錨固措施更適合當下的加固主體？

U型箍錨固與梁底附加錨栓錨固比較

在粘貼碳纖維布抗彎加固中，可采取U型箍錨固，或梁底附加錨栓錨固。

碳纖維U形箍錨固示意圖

U形箍的錨固原理，即利用U形箍對碳纖維布抗彎加固的鋼筋混凝土梁進行錨固時，在側(cè)面的碳纖維傳遞外部裂縫齒狀體混凝土之間的剪應(yīng)力，控制裂縫的發(fā)展速度。

同時底部混凝土和縱向碳纖維受到橫向U形箍的約束，界面應(yīng)力通過U形箍傳遞給拱形桁架梁，抵抗了剝離應(yīng)力和剪應(yīng)力，改善了界面局部應(yīng)力集中問題，降低了局部混凝土單元的主拉應(yīng)力對縱向纖維布的作用，起到了阻止剝離的作用。

U形箍能較好地抑制斜裂縫發(fā)展，提高斜截面的抗彎能力，并使梁底粘結(jié)界面內(nèi)的粘結(jié)強度充分發(fā)揮，從而提高了梁的極限荷載。

碳纖維布的梁底附加錨栓錨固

而采用梁底附加錨栓錨固，當碳纖維布的剝離是由靠近加載點處的斜裂縫引起時，剝離迅速向兩端發(fā)展，很快越過錨栓，錨栓的抑制作用則微乎其微。

錨栓對碳纖維布的剝離效果不明顯，原因是膨脹螺栓與打孔之間有一定的直徑差，錨栓會由于碳纖維布發(fā)生剝離時產(chǎn)生的牽引力而發(fā)生側(cè)向變形，當側(cè)向變形達到一定程度時，錨栓的抗剪作用才得以發(fā)揮。

可以說，錨栓對抑制碳纖維布的剝離效果不明顯。而當碳纖維布的剝離發(fā)展到一定程度時，錨栓對碳纖維布的整體滑移還是能夠起到一定的抑制作用。

綜合來看，相較于U形箍來說，梁底附加錨栓的錨固作用是相對較弱的。

鋼板U形箍錨固與碳纖維U形箍錨固比較

鋼板U形箍錨固，是一種剛性錨固方案，而碳纖維U形箍或其他形式的碳纖維錨固，屬于柔性錨固方案。

鋼板U形箍錨固示意圖

在粘貼碳纖維布加固中，對于采用碳纖維布的柔性錨固方案來說，由于危險截面處混凝土開裂后裂縫附近的碳纖維布應(yīng)力迅速增加，形成較高的集中應(yīng)力。這樣，靠近危險截面處的錨固碳纖維布的應(yīng)力也隨著加大。

隨著裂縫寬度的增加，錨固處的碳纖維布逐漸成條帶撕裂，最后錨固區(qū)內(nèi)梁側(cè)粘貼的碳纖維布和剩余的錨固片材瞬間全部剝離，加固構(gòu)件發(fā)生破壞。

而由于材料的特性，鋼板U形箍不會發(fā)生像碳纖維U形箍一樣的條狀撕裂，所以其在低強度混凝土構(gòu)件的碳纖維布加固中有著較優(yōu)的錨固效果。

鋼板U形箍錨固碳纖維板示意圖

在施工方面，用來錨固的鋼板U形箍一般較薄，容易腐蝕，影響使用壽命，所以要對其進行防護處理，這就增加了施工的復(fù)雜度。

而且鋼板在重量上大于碳纖維布，成型比碳纖維U形箍困難，對粘結(jié)面要求高，施工不太方便，很難保證三面與所加固構(gòu)件完全吻合，難以保證施工質(zhì)量，這是它不及碳纖維U形箍的地方。

綜上所述，在不采取任何附加錨固措施的時候，碳纖維布強度發(fā)揮率僅有12%，沒有充分發(fā)揮其材料強度，所以碳纖維布加固混凝土梁時，不采取任何附加錨固措施是不經(jīng)濟的。

而碳纖維U形箍雖然有不及其他錨固措施之處，但由于其重量輕，不宜腐蝕，錨固范圍大，在施工上比一般的錨固方式操作更方便。此外，針對碳纖維材料單方向受力這一弱點，我們可以采用雙向或多向粘貼碳纖維布的方法來解決。

當然，無論是碳纖維布加固主體還是碳纖維U形箍錨固，兩者的加固效果決定于碳纖維布的質(zhì)量，所以，當你花費了100塊的精力做加固設(shè)計，千萬別毀在了5毛特效的加固材料上！

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