混凝土梁破坏形态不同，加固方法有什么不同？

我们通过对外粘FRP加固混凝土梁受弯性能试验结果的观察发现，加固梁出现多种破坏模式，但是，无论发生何种破坏模式，加固梁具有两个重要特征：正截面受弯承载力提高和延性降低。

FRP加固混凝土梁的破坏模式主要与原构件配筋率、FRP加固量、粘贴底胶质量以及锚固措施有关，在试验中我们观察到的主要破坏模式有下列几类：

一、受压区混凝土压碎破坏Ⅰ这类破坏的特点是受拉钢筋先屈服，此后拉应力主要由FRP承受，当 FRP拉应变较高或接近极限拉应变时，受压区混凝土随后压碎。这类破坏发生时，混凝土、钢筋和FRP均得到充分发挥。尽管加固梁与未加固梁相比，截面破坏时延性会降低，但梁的弯曲裂缝仍可以给予人们破坏征兆，此类破坏模式为加固设计的期望破坏模式。如图（a）：

二、受压区混凝土压碎破坏Ⅱ这类破坏的特点是受压区混凝土压坏时受拉钢筋没有屈服，破坏时显脆性。破坏主要与未加固前梁的配筋率、FRP加固量有关。当受压区混凝土破坏时，受拉钢筋没有屈服，FRP拉应变较小，其高强性能远远未得到发挥，加固效率和经济效益较低。如图（b）：

三、FRP拉断破坏如果FRP端部锚固可靠，当未加固前梁的配筋率较低，FRP材料的加固量不足时，发生FRP拉断破坏。破坏的主要特点是受拉钢筋屈服后FRP突然拉断。在FRP拉断破坏前，裂缝条数较少，裂缝间距较大，跨中弯曲主裂缝开展较宽，钢筋已达到屈服，荷载继续增加，FRP拉应变增加较快，当FRP拉应变超过自身的极限拉应变时，在跨中附近FRP拉断破坏。由于FRP是弹性材料，FRP拉断破坏较为突然，属于脆性破坏类型。如图c：

四、端部剥离破坏这类破坏主要由于FRP端部区域界面的剪应力和正应力存在明显的应力集中，当界面应力超过相对薄弱层的强度时，发生端部剥离破坏，一般情况下，由于胶层强度高于混凝土强度，剥离往往发生在混凝土表层，破坏后FRP 表面会黏附一层混凝土颗粒。发生这类破坏时，加固梁的承载力提高程度较小，延性较差。如图d：

五、中部裂缝引起的剥离这类破坏发生在远离FRP端部的弯曲裂缝或弯剪混合裂缝处，并向一侧端部发展。一般情况下，由于胶层强度高于混凝土强度，剥离往往发生在混凝土表层，破坏后FRP表面会黏附一层混凝土颗粒。这种破坏主要由于弯曲主裂缝处的混凝土拉应力释放，导致FRP与混凝土之间的界面应力集中，而当界面应力达到一个临界值时，裂缝处发生剥离，随看裂缝宽度的增加，剥离向一侧近端部扩展。如图e：

六、胶层破坏当结构胶黏剂质量较差时，端部剥离和中部弯曲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FRP加固中不允许出现的破坏。如图f：

目前规范中设计公式主要针对第一破坏模式，即受拉钢筋屈服后，FRP应变基本达到设计值，然后混凝土压碎，尽管这类破坏的延性与未加固梁相比降低很多，但是，在发生破坏前弯曲裂缝较宽，可以给出破坏的征兆。

对于第二类破坏模式，受压区混凝土压碎前受拉钢筋未屈服，使得FRP的高强特性远远没有发挥，加固效率较低，所以设计时应尽可能合理配置 FRP，避免这类破坏的发生。

对于第四、第五和第六类破坏形态，通过构造措施和对结构胶物理力学质量的检测加以防止。