标题：碳纤维加固实验报告，，本报告旨在探讨碳纤维加固技术在混凝土结构中的应用及其效果。通过一系列实验研究，分析了碳纤维布在不同加载条件下对混凝土试件的增强作用，并与传统加固方法进行了对比。结果表明，碳纤维加固能够显著提高混凝土结构的承载力和延性，减少裂缝宽度，改善整体性能。实验还揭示了碳纤维布的最佳铺设角度、长度以及粘结剂类型对加固效果的影响。本研究为碳纤维加固技术的实际应用提供了理论依据和设计参考。

碳纤维加固实验报告

一、实验目的

通过对碳纤维加固的相关实验，研究碳纤维加固对混凝土结构（如钢筋混凝土框架）在受力性能、抗震性能等方面的影响，分析碳纤维加固在结构加固工程中的有效性和可靠性。

二、实验材料与方法

（一）实验材料

1. 碳纤维材料
   • 在相关研究中，如[2]提到的采用UT70 - 30东丽碳素纤维布，这种碳纤维布具有较高的抗拉强度。它是将抗拉强度极高的碳纤维用环氧树脂预浸成为复合增强片材（单向连续纤维片），用于加固结构。
2. 混凝土结构试件
   • 在[1]的实验中，采用按1:3缩尺模型设计的钢筋混凝土框架作为试件。这些试件经过模拟地震作用的水平低周反复荷载试验后已达到最大承载力、形成机构体系，为后续研究碳纤维加固对严重损伤框架结构的影响提供了基础。

（二）实验方法

1. 加固方案设计
   • 以[1]中的加固方案为例，对于已严重损伤的框架KJ - 1（加固后命名为KJ - 1A），梁顶粘贴长800mm×宽50mm碳纤维布一层，弯剪区按100mm宽@100mm粘贴U型箍，裂缝处粘贴U型箍，加载点处粘贴2个U型箍。
   • 柱的两端均按100mm宽@100mm粘贴环形箍三道；柱上下端的内外侧在竖直方向粘贴长600mm×宽120mm的碳纤维布；为防止柱侧竖向碳纤维布在柱底剥离，在柱脚两侧基座上分别粘贴100mm宽的U型箍各一道。
   • 节点处粘贴水平方向长400mm×宽50mm，竖直方向长300mm×宽50mm的十字形碳纤维布。为防止水平碳纤维布与梁剥离，梁两端外伸部分均加100mm宽U型箍。
2. 加载方案设计
   • 采用力—位移混合控制的加载方法，如[1]中的实验，先以力控制进行加载，屈服后改用位移控制。
   • 采用底部剪力法计算各级多遇和罕遇水平地震作用，以此作为试验加载制度的依据。

三、实验现象

（一）裂缝出现与扩展

1. 在[1]的实验中，以2kN的水平荷载开始加载，加至6kN时左柱下端原结构裂缝处出现第一条宽度为0.05mm的裂缝（加固后的开裂荷载为6kN）。
2. 加至16kN时，在右柱节点处出现宽度0.3mm的裂缝，且此处钢筋屈服，柱顶最大位移8.2mm。
3. 当位移加至6△y时，左柱底裂缝宽度扩展为3.0mm，右柱底裂缝宽度扩展至2.5mm，此时构件达到极限状态。反向加至 - 6△y时，左柱顶裂缝宽度扩展至2.5mm，右柱顶裂缝宽度扩展至3mm，此时柱底部碳纤维布起鼓，试件达到强度极限，荷载呈下降趋势。

四、实验结果分析

（一）滞回曲线分析

1. KJ - 1A滞回曲线
   • 从[1]可知，KJ - 1A的滞回曲线刚开始加载循环时，荷载—位移曲线近似为直线，滞回环面积较小。钢筋屈服后，由于加载位移幅值的增大及循环次数的增多，试件的滞回环面积增大，呈梭形，滞回曲线向位移轴靠拢，位移增长速率大于荷载增长速率。这表明经碳纤维布加固后，严重损伤的钢筋混凝土框架仍具有较好的抗震耗能能力。
2. 不同部位碳纤维布的滞回曲线
   • 对于右柱柱底竖向碳纤维布的滞回曲线，钢筋屈服前，柱底纵向碳纤维布应变较小，屈服后，改为由位移控制加载，随着加载位移幅值的增大及循环次数的增多，碳纤维布应变也加快增加，说明碳纤维布粘接性能良好。在碳纤维布被拉到极限拉应变前，卸载后应变基本可以全部恢复，因为碳纤维布为弹性材料；试件破坏时，碳纤维