預(yù)應(yīng)力碳密度板加固技術(shù)是一種發(fā)展?jié)摿芎玫姆椒ǎ彩钱?dāng)前工程加固技術(shù)和試驗研究的熱點。現(xiàn)在常用的 碳密度板加固技術(shù)是在橋梁上部結(jié)構(gòu)粘貼碳纖維布，這種方法為被動張拉法，往往在結(jié)構(gòu)破壞時，碳纖維布也只是 張拉了很少一部分，對材料造成了一定的浪費。通過預(yù)先給構(gòu)件施加一定的預(yù)應(yīng)力不但能夠減小構(gòu)件本身的裂縫寬 度，而且可以承擔(dān)構(gòu)件本身的一定的恒載，也可以充分發(fā)揮出碳密度板的很限張拉力，波形錨的發(fā)明很好的解決了 錨具錨固力不足的問題，但碳密度板的不均勻性仍是我們需要解決的問題。

0、引言

在預(yù)應(yīng)力碳密度板的張拉受力過程中，容易形成不均勻受 力，為了研究這種不均勻的形成及其對碳密度板強度的影響，進 行了以下試驗研究。

1、預(yù)應(yīng)力碳密度板張拉工藝

利用波形錨具迫使碳密度板與波形錨具相吻合，使密度板在上下錨具板擠壓下被迫幾何伸長為波形錨一樣弧度，從而錨具 與碳密度板相互咬合在一起，能夠很好的提供錨固力，用此方法 對碳密度板進行預(yù)張拉。

2、CFRP板及張拉試驗結(jié)果

2.1 CFRP板材張拉試驗

在以往我們做過的大量的CFRP板材張拉破斷試驗中，在錨 具能提拱足夠大的錨固力情況下，張拉的CFRP板總是由邊緣的 纖維絲先行破壞，然后隨著邊緣碳纖維絲的破壞，整個碳纖維 板的受力面積就逐漸變小，剩余的碳纖維絲所要承受的應(yīng)力就逐 漸變大了，破壞程度就從邊緣逐漸向中間靠近，且較先開始破壞 的部位總是在錨固端附近。

2.2 試驗過程

試驗在鋼材張拉臺上進行，CFRP錨固系統(tǒng)采用的是波形錨 具，這種錨具可以提供足夠大的錨固力，張拉試驗前，需要調(diào)試 張拉系統(tǒng)以確保CFRP板軸心受力，盡可能使得CFRP板材遠離端 部的同一截面應(yīng)力分布均勻，以減小偏心受拉對試驗數(shù)據(jù)結(jié)果的 影響。碳密度板在兩端及中部粘貼應(yīng)變片，為A、B、C截面，每 個截面5個應(yīng)變片。

3、試驗結(jié)果及分析

3.1 橫向A截面、B截面、C截面結(jié)果分析

數(shù)據(jù)圖表如下：

圖中橫坐標(biāo)為測點應(yīng)變片編號，縱向坐標(biāo)為應(yīng)變值。從圖1、 圖2、圖3各個截面的數(shù)據(jù)比較可以看出，在錨具張拉出口端附近 的A截面與C截面，邊部纖維應(yīng)力與中部纖維應(yīng)力應(yīng)變差較大，對 3個截面的數(shù)據(jù)進行分析，靠近錨具端的A、C截面應(yīng)變差總是會 大于中間B截面應(yīng)變差，而B截面邊部纖維與中部纖維的應(yīng)變值差 基本可忽略不計，也就說明了在遠離碳密度板錨固處附近之后， 截面應(yīng)力分布就趨近于均勻，錨具端的泊松效應(yīng)分影響布就可以 忽略不計了。

3.2 縱向各個截面結(jié)果分析

數(shù)據(jù)圖表如下：

如上圖4、圖6所示： 1號、5號應(yīng)變片、11號、15號應(yīng)變片 應(yīng)力比中部應(yīng)力大，這表明錨固端對錨固區(qū)有一定的影響，當(dāng)力 達到180KN時，兩端的應(yīng)力比中部的應(yīng)力明顯大一些。也表明力 越大，端部影響就越大。這也近一步說明在錨具張拉出口端附近 CFRP板的應(yīng)力分布較為復(fù)雜，應(yīng)力分布并不像遠離邊界部位的 應(yīng)力那樣分布均勻。圖5所示，該截面上應(yīng)力分布較均勻，應(yīng)變差 基本可忽略不計，表明中心截面受碳纖維邊緣和錨具端附近影響 較小，能充分發(fā)揮出中部碳密度板的性能。

4、結(jié)語

本文通過試驗研究，可得到如下結(jié)論：

（1）CFRP板張拉試驗表明，在錨具有足夠的錨固力的情況 下，碳密度板的斷裂總是先從錨具端部碳密度板兩邊緣處開始， 然后在逐漸向中間方向移動，一但碳密度板邊緣受到破壞，它的 承載能力就很難在提高了。

（2）從CFRP板張拉數(shù)據(jù)結(jié)果可以看出，錨具端部影響不均 勻性大概在板寬1-2倍范圍。

（3）CFRP板張拉試驗結(jié)果表明，碳密度板在受拉過程中應(yīng) 變與力完全呈線性關(guān)系。