桥梁房屋等混凝土结构件中裂缝的扩展对构件的完整性安全性等影响重大。因此，探讨混凝土构件中裂缝扩展的机理及其控制技术具有重要的理论意义和广泛的应用前景。混凝土构件中裂缝扩展机理的研究成果己多见报道，但由于裂缝前沿微裂区的复杂性以及混凝土材料性能的多样性、随机性、非线性等原因，要比较准确地探明混凝土构件中裂缝的扩展机理还有一定的难度。另一方面，作为混凝土构件中裂缝扩展的控制技术以及这些结构件的加固维修之用，采用连续纤维编织成纤维薄板（纤维布）外贴在混凝土构件的受拉区以强构件的强度，并抑制混凝土中裂缝的扩展的研究，近几年在日本等国己成为极受关注的课题。然而，纤维薄板外贴后对裂缝缝端应力场的影响的研究还很少见报道。为探明纤维薄板强混凝土构件中裂缝的扩展机理，裂缝缝端应力场以及纤维薄板与混凝土构件的界面的应力分布以及构件极限承载力的研究是至关重要的。为此，作者等在中对带缺口的纤维薄板强混凝土及素混凝土三点弯曲梁试件缺口端部的应力场、纤维薄板与混凝土的界面的应力场进行了有限元分析，得到了一些有意义的结果。为了深入探讨该类试件的破坏机理并予以推广应用，本文对纤维薄板强混凝土三点弯曲缺口梁试件的极限承载力进行试验研究。

　　基金项目：国家自然科学基金（项目编号：19972020）和广东省自然科学基金（项目编号：990567）的资助2试验材料及试验方法21试验材料试验用水泥为广州水泥厂生产的425*普通硅酸盐水泥。混凝土中砂、石的物理性能如表所示。碳纤维采用进口的丁300-31（，其抗拉强度为3500皿，8，弹性模量为2408，延伸率为1.5%；碳纤维预浸带的基体材料为环氧树脂，预浸带厚度约为0. 22试件制备和试验方法设定素混凝土的标号为C40，并以此来确定其配合比（质量比）。试验用素混凝土的配合比及拌和物的组分如表2所示。

　　表1试验用砂、石的物理性能材料品种细度模数粒径（mm）级配含水率（%含泥量（%c）砂河砂连续级配石石灰岩连续级配表2素混凝土配合比及拌和物的组分水泥：砂：石：水水泥用量（kg/m3）砂率（%c）试件采用三点弯曲试样，参照ASME有关金属材料的试验标准和日本土木学会混凝土专业委员会的推荐意见，为便于对其进行断裂力学分析，故取试件尺寸为0.1（K计算尺寸为0.KQK0.4m（）。本次试验所采用的试件按照切口深度、纤维薄板长度等的不同，分为10组共30件，试验条件如表3所示。

　　试件的养护采用湿布覆盖其表面，静放24小时后，拆模编号，再放到恒温养护室中养护28天。养护温度为20* 5C，相对湿度大于5（%.为模仿在役桥梁等混凝土构件的性能，试件养护结束后，在大气中放置1个月，然后再按表3所示试验条件及以下粘贴工艺在试件的底部粘贴纤维薄板。纤维薄板的粘贴工艺为：1）对粘贴部分的混凝土进行打磨；2）采用丙酮对打磨部分混凝土进行清洗；3）涂抹粘结剂（神力铃环氧胶）；4）裁剪纤维薄板并按试验条件进行粘贴。

　　为了能比较准确地、自动测量和采集试件所受荷载位移和局部的应变等数据，本研究采表3试验条件及试验结果试件编号缺口深度V型缺口角度纤维薄板长度极限承载力（kN）单个试件各组平均COV（%用微机动态应变仪、数据采集仪、千分表、传感器和电子试验机等构成如所示的试验装3试验结果及分析3.1载荷-位移曲线试验装置示意图对于探讨纤维薄板强混凝土构件的破坏机理推导其本构关系，载荷-位移缺口试件的载荷-位移为缺口深度a0= 20mm试件的：即，极限承载力随着纤维薄板长度的增加而线性增大，但增加的幅度不大。

　　纤维薄板长度与极限承载力的关系无纤维薄板增强试件的实验结果示于。对试验数据进行回归，可得到试件的极限承载力P（kN）与缺口深度ao（mm）的关系式：从可知，半经验公式（2）能较好地描述P与a的关系。

　　另一方面，三点弯曲试件的应力强度因子计算公式为：若取混凝土的断裂韧性为Kic= 0.7MPa.m1/2，则可由式（3）和式（4）求得素混凝土三点弯曲试件的极限承载力的理论曲线（）。由该图可知，当试件缺口深度大于10mm（a/t= 0.1）时，理论曲线与实验曲线吻合得很好；当缺口深度小于10mm时，由理论公式求得的极限承载力大于实验值。这可以认为是微裂区尺寸对于小裂纹的影响较之大裂纹要大之缘故。

　　综上所述，外贴纤维薄板可提高梁的整体刚度和强度，抑制混凝土中裂缝的扩展，改变梁的破坏模。式，并大大提高混凝土构件的承载能力赢本试验条件下唛用本文提出的式和式（2）可有效地求得纤维薄板强混凝土及素混凝土试件的极限承载力。