粘钢加固梁的破坏形态分析

采用粘贴钢板加固受弯构件的的通常做法是把钢板粘贴在构件的受拉侧来达到增强构件的目的。那么，粘钢加固梁一般呈怎样的破坏形态？

粘钢加固梁有弯剪破坏和剪切破坏2种破坏形态。弯剪破坏：从钢板加固梁受弯性能试验可以观察到多种破坏形态。

若锚固长度合适，在加载过程中，板可以提高混凝土梁的开裂荷载，并对梁弯曲裂缝起到约束作用，使裂缝分布较为均匀、间距密、宽度小。弯曲裂缝充分发展后，随着荷载的增加，钢筋与钢板均达到屈服，压区混凝土也达到极限压应变，破坏前出现较大的挠度，如下图：

钢筋屈服后混凝土压碎剪切破坏：如果弯曲裂缝在纯弯段未得到充分的发展，由于钢板端部应力集中现象，即存在较大的剪应力和弯曲剥离正应力，很快在端部混凝土保护层处出现沿纵向的水平裂缝，随着荷载的增加，水平裂缝贯通，加固梁破坏，破坏后钢板黏附大量的混凝土颗粒。

且纵向配筋越多，结合面的抗剪能力削弱越厉害，混凝土容易沿底部纵筋方向撕裂，破坏前挠度不明显，如下图：

如果钢板量配置较多，压区混凝土达到极限压应变时受拉区钢筋和钢板均没有屈服，钢材性能未得到发挥，加固效率和经济效益较低，这种破坏呈脆性特征。如果钢板量配置较少，受拉区钢筋和钢板屈服时，压区混凝土没有达到极限压应变，破坏较为突然，属于脆性破坏。当胶层质量较差，剥离将发生在胶层界面，破坏时加固梁的承载力和延性非常低，这是粘贴钢板加固中不允许出现的破坏。

现行国家标准《混凝土结构加固设计规范》(GB50367)的设计公式主要针对钢板和钢筋屈服时压区混凝土达到极限压应变的破坏模式。对于受压区混凝土压碎时受拉钢筋和钢板未屈服，钢筋和钢板屈服时受压区混凝土未达到极限压应变这两种破坏模式，加固效率较低，所以设计时应合理配置钢板，避免这类破坏的发生。对于剥离破坏，通过设计合适的锚固长度来避免，当锚固长度不足时，应在钢板端部采用螺栓锚固，在一定程度上可降低钢板和混凝土之间的滑移，增强抗剥离能力。对于胶层破坏，通过对结构胶物理力学性能的检测加以防止。