内嵌预应力CFRP筋加固RC梁关键问题探讨

针对通过外贴纤维片材和内嵌纤维材料加固混凝土构件易发生剥离破坏和粘结层破坏等问题,提出一种加固方法：首先对碳纤维增强聚合物筋施加预应力再嵌入混凝土结构表面已剔好的沟槽中,然后用胶粘剂填充．概述该方法国内外研究现状,指出影响内嵌预应力FRP筋加固效果的因素：预应力张拉设备、专用锚具、顸应力大小、纤维用量等．结合研究现状,提出今后内嵌预应力CFRP筋加固混凝土梁的研究方向．     

外贴纤维布加固钢筋混凝土梁的抗剪试验研究

针对汶川地震灾区大量由于剪切损伤亟待修复的结构,研究了外贴玻璃纤维布(GFRP)或碳纤维布(CFRP)加固矩形截面梁的剪切破坏问题.通过对5根钢筋混凝土梁的加固试验,研究外贴纤维布对加固梁的破坏形态、刚度变化,裂缝开展情况及极限承载力的影响,并对不同的加同方法、配箍率和截面高度对抗剪加固效果的影响进行了分析.试验结果表明,外贴纤维布加固可明显提高钢筋混凝土梁的抗剪承载力和变形能力,并使梁的整体刚度得到提高;相对于CFRP加固,GFRP可显著提高加固梁的延性,增加纤维布的利用率.试验梁的截面高度越小,CFRP加固后其变形能力明显提高,但极限承载力却有所降低;同时,配箍率越大,加固梁的开裂倚载和极限荷载提高越明显,但加固梁的延性越差.最后,根据混凝土构件中各材料的应力-应变关系和变形协调原理,建立了实用的理论计算公式,理论计算结果与试验结果符合较好.     

内嵌碳纤维板条加固混凝土梁抗弯性能试验研究

为研究内嵌碳纤维板条加固钢筋混凝土梁抗弯性能,对5根试验梁进行抗弯静载试验,对CFRP板条加固梁的破坏形态、极限承载力、刚度、荷载-应变、裂缝等进行了分析,与外贴碳纤维板条加固梁相比,内嵌板条加固梁同样可以改善混凝土梁的力学性能,且内嵌加固梁加固效果优于外贴碳纤维板条加固梁;同时对比分析了以不同黏结材料（环氧树脂、环氧砂浆、水泥砂浆）为不同加固情况对加固梁极限承载力的影响。     

FRP片材加固混凝土梁的计算方法

对FRP片材加固混凝土梁的破坏形态、计算方法进行了探讨,并对8根FRP加固混凝土梁的极限承载能力进行了对比分析,理论计算结果与实测值吻合较好．研究表明：粘结FRP布加固混凝土梁承载力和加固时的初始应力水平有关,相同条件下,CFRP片材加固混凝土梁承载力最大;GFRP片材加固混凝土梁承载力最小;混杂纤维加固钢筋混凝土梁的承载力介于二者之间,     

CFRP粘贴双筋钢筋砼矩形梁截面延性系统计算

采用混凝土非线性应力应变关系并考虑受压钢筋的影响。推导出CFRP粘贴钢筋混凝土矩形梁截面延性系数的计算公式。讨论CFRP加固量，配筋率等因素对梁截面曲率延性的影响。     

CFRP加固中(重)度劣化钢筋混凝土梁抗弯性能

通过对中度和重度劣化的钢筋混凝土梁黏贴碳纤维(CFRP)加固补强,研究混凝土劣化及钢筋锈蚀同时存在状况下加固梁正截面抗弯性能变化规律,探讨钢筋混凝土梁劣化程度、CFRP用量对加固效果的影响.结果表明:CFRP加固劣化梁正截面受弯时有CFRP拉断和CFRP黏结层剪断2种典型破坏模式;加载初期,加固梁承载力满足平截面假定,后期则不满足,且容易发生脆性破坏;位移延性系数μ_△随试验梁劣化程度增加而缓慢降低.破坏时,CFRP拉应变小于极限拉应变.结合试验结果和理论分析,有针对性地建立了与两类典型破坏模式相适应的加固梁正截面受弯承载力计算模型,分析了CFRP用量对加固效果的影响并提出了加固时机确定方法.     

CFRP粘贴双筋钢筋砼矩形梁截面延性系数计算

采用混凝土非线性应力应变关系并考虑受压钢筋的影响,推导出CFRP粘贴钢筋混凝土矩形梁截面延性系数的计算公式,讨论CFRP加固量、配筋率等因素对梁截面曲率延性的影响。     

无粘结预应力CFRP筋混凝土梁抗弯试验

为了研究无粘结预应力碳纤维增强复合材料（CFRP）筋锚具的锚固性能和无粘结预应力CFRP筋混凝土梁的受力性能,进行了4根无粘结预应力CFRP筋混凝土梁和2根对比混凝土粱的抗弯试验。结果表明：研发的预应力CFRP筋锚具具有很好的可靠性,无粘结预应力CFRP筋混凝土梁具有较好的受力性能和延性,非预应力钢筋是影响预应力CFRP筋混凝土梁延性和极限荷载最重要的因素;推导的简化公式可以准确地计算无粘结预应力CFRP筋混凝土梁的极限荷载。     

混杂纤维加固混凝土梁抗弯性能试验研究

考虑纤维加固量、加固位置以及加载方式等影响因素,设计制作了10根纤维材料加固梁,研究混杂纤维(HFRP)加固混凝土梁的抗弯性能和加固效益.结果表明：HFRP加固梁不仅能提高碳纤维(CFRP)的强度利用率,而且能较好地发挥玻璃纤维(GFRP)的延伸率,从而同时提高加固梁的抗弯承载力和延性;采用侧面加固方法与底面加固方法补...     

结构节点加固受力性能研究

通过节点模型和数值模拟实验，研究了碳纤维加固梁柱边节点的受力性能．经过对加固前后的节点构件进行加载实验，得到了加固前后梁表面应变和节点区的最大剪应力数据，对比分析表明，碳纤维对混凝土具有约束作用，可以减小梁端的变形．同时建立了三组钢筋混凝土有限元模型，计算结果显示，梁柱节点的尺寸、配筋率、轴压比都是影响节点受力的因素，粘贴于混凝土表面的碳纤维可有效地参与混凝土共同受力，并且承担了大部分的荷载，降低了混凝土的应力水平，节点区粘贴碳纤维片材可提高结构的承载能力．     

基于二次受力的粘钢加固RC梁位移延性分析

针对粘贴钢板加固RC梁的二次受力特性,在混凝土结构设计规范中抗弯设计计算的基本原理基础上,通过对粘贴钢板加固RC梁的受力分析,提出了其位移延性的计算方法,并讨论了其影响因素.分析结果表明,后粘钢板用量及其卸载百分比是影响RC梁加固后延性的主要因素.     

内嵌碳纤维板条抗剪加固混凝土梁性能研究

通过9根表层嵌入碳纤维增强塑料板条抗剪加固的钢筋混凝土梁和4根对比梁的静载试验,分析了构件的破坏形态、斜截面纤维应变分布特征及加固后极限承载力的影响因素。研究结果表明：嵌入式加固与外贴加固相比,可以明显地提高钢筋混凝土梁的抗剪承载力,并改变构件的变形性能。最后,在国内外研究资料的基础上,提出了加固后混凝土梁的受剪承载力计算公式,并对计算值与试验值进行了比较,结果吻合较好。     

碳纤维布加固钢筋混凝土梁的预应力控制过程

采用弹性理论方法,建立了预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁在放张和承载后界面剪应力的理论计算模型。研究了界面间剪应力在预应力荷载和外荷载作用下的变化规律以及放张后碳纤维中的有效拉应力分布状况。本文的理论计算结果与试验结果吻合。最后得出结论:对预应力碳纤维布加固的钢筋混凝土梁进行初始张拉力控制时,应将放张后梁上缘产生的反拱应力、界面剪应力和承载后界面间剪应力增量三个因素放在一起综合考虑,才能使加固效率达到最高。     

碳纤维布加固钢筋混凝土梁的预应力控制过程

采用弹性理论方法,建立了预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁在放张和承载后界面剪应力的理论计算模型。研究了界面间剪应力在预应力荷载和外荷载作用下的变化规律以及放张后碳纤维中的有效拉应力分布状况。本文的理论计算结果与试验结果吻合。最后得出结论：对预应力碳纤维布加固的钢筋混凝土梁进行初始张拉力控制时,应将放张后梁上缘产生的反拱应力、界面剪应力和承载后界面间剪应力增量三个因素放在一起综合考虑,才能使加固效率达到最高。     

碳纤维布加固火灾后钢筋混凝土连续梁的试验研究

研究碳纤维加固受火后混凝土连续梁力学性能的变化.制作4根混凝土T形连续梁,其中1根为常温无加固对比梁,采用ISO834标准升温曲线对3根梁进行火灾试验.受火后1根梁为无加固对比梁,2根梁采用碳纤维布加固,4根梁采用相同的加载方式进行静载试验,比较4根梁受力性能的变化.受火后梁的承载力、刚度和延性均有所下降,其中延性和刚度下降最为明显.受火后梁的内力重分布发生较大变化,受火梁的破坏模式与未受火梁有所区别.采用碳纤维布加固后梁的刚度和承载力均有提高,但是加固梁的延性继续降低,碳纤维布的加固方式对受火梁的内力重分布有一定影响.采用碳纤维加固可以提高受火后混凝土连续梁的承载力和刚度,但要考虑加固后梁延性的降低和受火后内力重分布的影响.     

CFRP布加固混凝土梁裂缝宽度计算方法

为完善CFRP布加固混凝土梁裂缝宽度计算方法,一方面基于粘结-滑移理论,对CFRP布加固混凝土梁的裂缝间距和宽度公式进行推导,提出了适用于计算CFRP布加固钢筋混凝土梁和有粘结预应力混凝土梁裂缝宽度的理论分析方法;另一方面又按照传统钢筋混凝土结构裂缝分析思路,在平均裂缝宽度lm计算公式中引入CFRP布和有粘结预应力筋影响项,在裂缝宽度wm计算公式和钢筋应力不均匀系数ψ的计算公式中引入考虑CFRP布和有粘结预应力筋作用的影响系数δf,并给出相应半理论半经验公式.两种分析方法的计算结果与试验结果吻合较好.     

碳纤维加固钢筋砼梁复合结构的状态空间解析

基于状态空间理论建立了碳纤维加固钢筋砼梁的层合解析模型。利用该模型计算了碳纤维加固钢筋混凝土梁的挠度、混凝土压应变以及碳纤维表面拉应变等参量,并将计算结果与试验结果进行了比较,两者基本吻合。结果表明:放弃平截面假定后所建立的碳纤维加固混凝土结构的状态空间模型是科学合理的。在结构承载过程中,利用该模型能准确地判断出碳纤维布断裂以及砼压碎等破坏现象的发生。同时,模型的建立为碳纤维加固的复合结构设计提供了一个新的设计思路。     

碳纤维板加固梁的理论计算与试验分析

通过计算内嵌碳纤维增强复含材料（CFRP）抗弯加固钢筋混凝土构件开裂时的开裂荷载和受拉钢筋屈服时的屈服荷载,并对加固梁和对比梁进行了静力加载试验,结果表明该计算结果和试验基本吻合,可以用来分析碳纤维板加固梁的效果。混凝土梁经碳纤维板加固后,开裂荷载和屈服荷载都有一定程度的提高,内嵌碳纤维板能提高梁的极限承载力,是一种有效的加固方法。     

预应力碳纤维板加固混凝土梁抗弯承载力设计计算方法

在确定预应力碳纤维板加固混凝土梁极限状态的基础上,分别给出预应力碳纤维板在梁底面粘贴和梁两侧粘贴进行加固时的设计计算方法。算例表明：该方法同非预应力加固方法相比可有效提高其抗弯强度及刚度,同时可减少碳纤维用量、节省工程总造价。     

碳纤维布预应力施加设备研究与应用

为了使碳纤维布的高强性能得以充分发挥,使其更加高效地应用于加固领域中,通过与现有碳纤维布预应力施加方式和张拉设备进行对比,提出了一套新型的适用于试验室用的碳纤维布预应力施加设备,并利用该设备进行了预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁的试验研究.结果表明,预应力碳纤维布加固的钢筋混凝土梁比普通碳纤维布加固的钢筋混凝土梁在承载力等方面均有显著提高,该设备加固效果较好,可进一步深入研究并应用于实际工程中.