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?，也是?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：

圖中橫坐標為測點應(yīng)變片編號，縱向坐標為應(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。