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预应力CFRP筋桥面板受力性能试验研究 　　摘 要：通过3根预应力CFRP筋桥面板的静力加载试验，对CFRP筋桥面板的受力过程、破坏形态及机理、极限承载力、裂缝及变形特性等进行系统的研究。研究结果显示，预应力CFRP筋可有效的延缓板构件裂缝开展，改善构件变形性能，增加构件强度、改善结构延性。 　　关键字：预应力CFRP筋；桥面板；试验 　　Abstract: Three bridge decks reinforced with Prestressed CFRP bars under static loads are tested to analyze the mechanical behavior, failure Mode, ultimate flexural capacity,crack and deformation performance.The result shows that Prestressed CFRP bars play the import role in staving off cracking of the crack, improving distortion performance，increasing carrying capacity，improving ductility of the bridge decks. 　　Key words：Prestressed CFRP bars；bridge decks；test 　　中图分类号: TU378.2 　　0 引言 　　钢筋锈蚀问题已成为全世界土木工程领域迫在眉睫的问题。为解决该问题，一个有效的方法就是利用CFRP筋代替钢筋，CFRP筋抗拉强度高、自重轻，耐腐蚀性能好，极大地提高了结构的耐久性，节省结构后期的维护和修复等费用，尤其是它较强的抗拉强度，十分实用于预应力结构，因此，本文将预应力CFRP筋运用于混凝土桥面板中，并通过试验研究其破坏机理，研究其抗弯承载能力等破坏机理。 　　1 试验设计 　　共设计3板预应力CFRP筋桥面板试件，均采用C50混凝土浇筑。试件的截面为矩形，板的截面尺寸b和h分别为600mm和150mm。板长均为2200mm，跨度均取2000mm。预应力CFRP筋采用直径为7mmCFRP筋，根据不同参数采用编号为：PB1、PB2、PB3。非预应力筋，受压区钢筋，箍筋均采用普通钢筋。试件设计参数有：①张拉控制应力，分别为0.4和0.6；②CFRP的根数。试验各设计参数详见下表，试验各设计参数及配筋情况详见表1[1][2][3][4][5]，表2为混凝土力学性能指标，表3为筋材力学性能指标。 　　 　　 　　基金项目：广西工学院自然科学基金项目（院科自1166210、1166208） 　　作者介绍：李斌（1983-），男，广西桂林市人，研究生学历，广西科技大学助理工程师，二级建造师。 　　表1试件配筋表 　　 　　 　　表2 混凝土的力学性能指标 　　 　　 　　表3筋???的力学性能指标 　　 　　 　　试验中加载方式按照结构静力试验中单调加载试验方法进行。试件两端简支，通过一个500 kN的MTS液压作动器和分配梁实现三分点加载，作动器和分配梁之间布置有荷载传感器，以量测荷载的数值。采用分级加载制度，首先预加载15 kN，开裂前每级增加4 kN，开裂后每级增加8 kN，直至试件破坏。加载示意见图1。 　　 　　 　　图1 试验加载图 　　2试件受力过程 　　所有预应力CFRP筋桥面板其受力大体相同，其受力可概括为以下几个阶段： 　　(1) 加载到初裂阶段 　　预应力CFRP筋桥面板底部受拉区混凝土开裂之前试件处于弹性阶段。试件的挠度随着荷载的增加而增长，试件总体变形不大，荷载—挠度曲线呈线性关系。随着荷载的增加，在该阶段末，试件的纯弯段内会出现几条细小的裂缝。试验结果发现，试件CFRP筋张拉控制应力水平越高，根数越多，开裂荷载就越大。 　　(2) 开裂至屈服阶段 　　该阶段对应于试件受拉区混凝土开裂，终止于非预应力钢筋屈服。预应力CFRP筋桥面板板底混凝土开裂后，受拉区混凝土逐渐退出工作，截面的拉应力由CFRP筋和非预应力钢筋共同承担。荷载—挠度曲线出现第一个拐点并且偏离原直线。随着荷载的增加，普通钢筋、预应力CFRP筋、应变增加较快；纯弯段、加载点和剪压段均有数量不等的裂缝出现，但裂缝高度开展不明显，所有试验混凝土板主裂缝高度发展到截面高度的3/5处时便不再向上扩展。 　　(3) 屈服到极限阶段 　　该阶段开始于非预应力钢筋屈服，终止于预应力CFRP筋桥面板受压区混凝土被压碎。非预应力钢筋屈服，截面的刚度大幅度下降，挠度的增长迅速，荷载—挠度曲线出现第