2 用FRP板进行抗剪加固
进行了图3中A～D方案的试验研究，其中A方案为未加固的对比梁。由试验结果可知，图3的B、C、D三种加固方案中，D方案（在梁腹和梁底均粘贴FRP板）的加固效果明显好于另两种加固方案（在剪跨内梁的腹部粘贴FRP条带、仅在梁腹粘贴FRP板）的效果。因为D方案在梁腹和梁底均粘贴FRP板（又称为“U”型粘贴加固方案），梁底的FRP板不仅增强梁腹FRP板与混凝土的粘结性能，防止FRP板与混凝土过早的滑移破坏；而且与梁腹的FRP板形成半封闭的体系，加强对梁混凝土的约束，提高梁的受剪承载力。同时，在梁底粘贴FRP板还可提高梁的受弯承载力，因而实际的梁在加固时必须使其满足“强剪弱弯”的原则。
本文着重讨论采用“U”型加固方案进行抗剪加固梁的性能。方案如图3中的D～H所示，试件的变化参数包括FRP板的厚度及高度、纤维的布置方向、箍筋的间距和板端的锚固等。为了保证试件发生剪切破坏，在试件设计时加大了试件抗弯钢筋的数量。试验的加载示意图与抗弯加固的加载图相同，见图1；试件的截面尺寸示意如图2B所示。
由试验可知，粘FRP板抗剪加固能大幅度提高钢筋混凝土梁斜截面的受剪承载力和变形能力，改善梁的延性，改变梁的破坏模式。这种非封闭式的加固几乎可达到封闭式加固的效果。且在试验加载后期，FRP板发出叽叽声，进而出现撕裂及起皱现象，给人们以警告，大大改善了脆性破坏的突然性，这一点对抗震减灾是很有实用价值的。
图3 粘FRP板抗剪加固方案示意
影响加固梁加固效果的因素很多，包括FRP板的厚度、纤维的布置方向、箍筋的间距、板端的锚固措施和加固前试件是否开裂等。
2.1 FRP板板厚的影响由试验结果可知，在保证FRP板与混凝土粘结完好的情况下，加固梁的受剪承载力与FRP板的厚度成正比。但当FRP板的厚度过大时，试件的破坏会越来越表现出脆性性能，且当FRP板过厚时可能导致板的滑移破坏或FRP板与纵筋之间混凝土的撕裂破坏，这是应该避免的。粘FRP板加固所用FRP板的最佳厚度为2～4mm.
2.2 箍筋间距的影响与普通钢筋混凝土梁相似，粘FRP板加固梁的受剪承载力与箍筋的间距成反比。当箍筋加密区的箍筋过密影响梁的施工时，可粘贴FRP板。这样即使增大箍筋间距也不会降低梁的受剪承载力，同时方便了施工。
2.3 板端锚固措施的影响通过两种梁（FRP板端部进行锚固加强的梁和FRP板端部未进行锚固加强的梁）的对比试验结果可知，在板端进行了锚固加强的粘FRP板加固梁的加固效果比未进行锚固加强梁的加固效果要好。
2.4 加固前是否开裂的影响由试验结果可知，加固前未开裂梁的加固效果比加固前已开裂梁的加固效果好。
3 FRP板纤维排列方向对加固效果的影响
FRP板直到破坏均表现出线弹性特征，其力学性能与加固纤维的种类和纤维的排列方向有关，因而可通过改变纤维的排列方向得到某一特定方向上最大的材料强度。粘FRP板进行抗弯加固和抗剪加固的加固效果均与FRP板纤维的布置方向有关［7～8］。
由试验可知，对于抗剪加固，当纤维布置方向与受剪斜裂缝垂直时，FRP板所起的加固效果最优［9］。方案G的加固效果虽稍好，但其垂直纤维布置方向上的性能较差，且施工时纤维布置方向不能颠倒。为方便施工，一般取纤维布置方向为±45°，即取图3中的方案F和H.相应的，抗弯加固应取纤维的布置方向与弯曲裂缝的方向垂直，即沿试件的纵筋方向布置。
4 施工建议
粘FRP板的施工工艺分以下几个步骤：首先用喷砂机打磨混凝土表面，去掉1～2mm表面疏松层；然后用喷气机清除混凝土表面的混凝土碎屑；环氧树脂和固化剂按一定的比例混合，然后均匀地涂于FRP板的板面和混凝土梁的表面上，粘贴时要赶出气泡并压平；粘贴后对粘贴面施加压力，直到粘结剂养护完成。本文建议粘FRP板加固用的FRP板的厚度取为2～4mm，且FRP板与加固的梁等长。从加固的效果出发，进行抗弯加固时，宜在梁的受拉面粘贴FRP板；进行抗剪加固时，宜在梁的底面和侧面粘贴FRP板以形成U型加固方案，提高试件的延性。为了保证加固梁的FRP板与混凝土在使用过程中粘结完好，还可在FRP的端部采用锚固加强措施。
5 结语
由粘FRP板的抗弯加固和抗剪加固的试验研究可知：在对梁进行加固时，一般可同时提高梁的受弯承载力和受剪承载力，亦即抗弯加固和抗剪加固是相关联的。在进行结构加固时，应针对结构的具体情况，重点进行某一方面的加固。
由于FRP板应力应变曲线没有屈服平台，存在脆性性能，因而加固梁的延性问题被提出来了。但只要设计合理，粘FRP板加固梁的延性可以得到满足。且粘FRP板加固对提高承受重复荷载的构件（如吊车梁）的正截面和斜截面疲劳强度效果都较好，尤其是对斜截面疲劳强度的提有效果更大［11］。粘FRP板不仅可用于梁的加固，而且可用于柱和砌体的加固；还可用于新结构的设计。通过改进FRP板的材料性能和粘结剂的性能可进一步提高粘FRP板的加固效果。粘FRP板技术是一种有效的结构加固形式，值得推广。（考试大编辑整理）
