Испытание на изгиб и анализ факторов влияния тавровых балок, усиливаемых предварительно напрягаемым углепластиком и стальной плитой

Проведены испытания на изгиб 10 тавровых балок, описаны методика испытаний, формы разрушения образцов, исследовано воздействие предварительного напряжения различного уровня и количества слоев усиливающего углепластика (на английском языке CFRP), степени предварительного повреждения тавровых балок на несущую способность и жесткость тавровых балок, комбинированно усиливаемых предварительно напрягаемым углепластиком и стальным листом. Результаты испытаний показали, что проявилось изгибное разрушение усиливаемых тавровых балок, а по сравнению со сравнительными балками предельная несущая способность P_u повысилась более чем на 90 %. При повышении уровня предварительного напряжения от 5 до 15 % значения P_cr и P_y повысились, а P_u снизилось. До текучести жесткость изменилась незначительно. При степени предварительного напряжения до 10-15 % жесткость после текучести заметно увеличилась. С увеличением количества слоев усиления значения P_cr , P_y и P_u линейно увеличились, также заметно повысилось P_u . После текучести, усиливаемой одним слоем углепластика, жесткость тавровой балки, усиливаемой двумя слоями углепластика, повысилась в два раза по сравнению с тавровой балкой.

железобетонная тавровая балка, предварительно напрягаемый углепластик, стальной лист, испытание на изгиб, комбинированное усиление, несущая способность, жесткость, reinforced concrete T-beam, prestressed CFRP, steel plate, combined reinforcement, flexural test, carrying capacity, rigidity

1. Су, Р.К.Л. Влияние болтовых пластин на железобетонные балки, укрепленные стальными плитами. Ч. 32 : пер. с англ. / Р.К.Л. Су, В.H. Сиу, S.T. Смит // Инженерное сооружение. - 2010. - № 6. - С. 1769-1778.

2. Исследование характеристики на изгиб железобетонных балок, укрепленных анкером и наклейкой стальных плит. Ч. 34 : пер. с китайск. / Гао Цзяньпин, Би Хан, Сюй Цзямин, Дэн Цзяньхуа // Борьба с землетрясением в инженерной области и реконструкция. - 2012. - № 6. - C. 120-124.

3. Чжан Мэй. Исследование испытаний бетонных балок, усиливаемых стальной плитой. Ч. 27 : пер. с китайск. / Чжан Мэй, Чжан Чжэ, Чжао Чжо // Вестник Шеньянского строительного университета в Китае (Версия естественных наук). - 2011. - № 3. - C. 485-489.

4. Лепин, Е. Применение и развитие армированного полимерного материала в инженерной конструкции. Ч. 39 : пер. с китайск. / Е Лепин, Фэн Пэн // Вестник по специальности гражданского строительства. - 2006. - № 3. - C. 24-36.

5. Исследование напряженной характеристики железобетонных балок, усиливаемых углепластиком. Ч. 29 : пер. с китайск. / Пэн Хуй, Чжан Цзяньжэнь, Хэ Сяньфэн, Цзян Синь // Техническая механика. - 2012. - Вспомогательное изание I. - C. 79-91.

6. Исследование характеристики на изгиб железобетонных напряженных компонентов, усиливаемых углепластиком. Ч. 24 : пер. с китайск. / Шан Шоупин, Пэн Хуй, Тун Хуа, Вэй Дунхуй, Зэн Линхун // Вестник по строительной конструкции. - 2003. - № 5. - C. 24-30.

7. Плевков, В.С. К определению расчетных напряжений в стальной и углекомпозитной арматуре нормальных сечений железобетонных элементов / В.С. Плевков, И.В. Балдин, А.В. Невский // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. - 2017. - № 1 (60). - С. 96-113.

8. Прочность и деформативность арматуры композитной полимерной при статическом и кратковременном динамическом растяжении и сжатии / В.С. Плевков, И.В. Балдин, К.Л. Кудяков, А.В. Невский // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. - 2016. - № 5 (58). - С. 91-101.

9. Experimental and numerical investigation of concrete structures with metal and non-metal reinforcement at impulse loadings / P.A. Radchenko, S.P. Batuev, A.V. Radchenko, V.S. Plevkov, K.L. Kudyakov // IOP Conf. Series: Journal of Physics. - 2016. - V. 774. - Р. 2-8.

10. Лу Иянь. Исследование характеристических испытаний на изгиб железобетонных балок, комбинированно усиливаемых углеродно-волоконным материалом и стальной плитой. Ч. 28 : пер. с китайск. / Лу Иянь, Чжоу Тин // Вестник по железной дороге. - 2006. - № 1. - C. 80-87.

11. Лу Иянь. Исследование характеристических испытаний на усталость при изгибе железобетонных балок, комбинированно усиливаемых углепластиком и стальной плитой. Ч. 36 : пер. с китайск. / Лу Иянь, Ху Лин, Лян Хунцзюнь // Вестник по строительной конструкции. - 2015. - № 11. - C. 64-71.

12. Сюн Сюеюй. Исследование испытаний на трещины железобетонных балок, комбинированно усиливаемых углеродно-волоконным материалом и стальной плитой. Ч. 33 : пер. с китайск. / Сюн Сюеюй, Сюй Хайфэн // Китайская железнодорожная наука. - 2012. - № 3. - C. 21-27.

13. Пат. 2026447 КНР, ZL 2014 1 0554300.4 [P]. Натяжная машина предварительно напрягаемого армированного полимерного материала для дозировочного управления углепластика/ Чжу Гуаншань, Гао кайлун, Шэн Гохуа. Опубл. 13.04.2016.