碳纤维加固混凝土梁极限承载力与破坏模式的关系

针对多种不同加固方式的碳纤维补强混凝土梁,本文对其极限承载力进行了实验研究,发现了碳纤维加固混凝土梁的不同破坏模式,以及混凝土梁的极限承载力与破坏模式之间的关系;并对加周梁破坏模式的影响因素进行了分析,揭示了碳纤维加固方式、破坏模式与加固梁极限承载力之间的关系.     

对拉螺栓锚固钢板加固重组竹梁受弯性能试验研究

为研究加固重组竹梁受弯状态下的承载力和变形情况,制作了 3根破损重组竹梁,对其采用钢板加固后进行二次破坏试验.试验结果表明:加固梁的破坏形态为跨中位置钢板屈曲和跨中附近螺栓被拉断破坏,加固梁各部件拆开后,破损重组竹梁的二次破坏形态不明显;加固梁极限承载力得到了明显提高,提高幅度为64.1％～158.7％,允许扰度值(L/250)对应的承载力也均大于加固前重组竹梁的极限承载力;通过对比加固梁与原重组竹梁的荷载-位移曲线,加固梁的扰度变形始终比原试件缓慢,弯曲刚度明显高于原试件,使用对拉螺栓锚固钢板加固重组竹梁的方法是有效的.对加固梁的抗弯特性进行ABAQUS模拟,分析其在受弯状态下的荷载及变形情况,并与试验结果进行比较分析,发现模拟值与试验值吻合度较高.     

内嵌CFRP板条加固混凝土梁的抗弯性能试验研究

通过6根足尺混凝土梁的抗弯加固试验,对内嵌CFRP板条加固梁的破坏过程、受力性能、截面应变分布和挠度变形规律进行了研究。试验结果表明,内嵌CFRP板条加固梁跨中截面应变分布和挠度变形规律与外贴CFRP加固梁相似,但内嵌加固能有效避免板条的剥离破坏,其抗弯加固性能优于相应的外贴加固梁;预载加固将会降低内嵌板条的加固效果。基于混凝土结构加固理论,并考虑预加荷载的影响,对内嵌CFRP板条加固梁3种弯曲破坏形态(钢筋屈服前混凝土压碎、钢筋屈服后混凝土压碎和钢筋屈服后FRP拉断)下的抗弯承载力进行理论分析,并建立开裂弯矩、屈服弯矩和极限弯矩的计算公式,其计算结果与作者及国内外已有的试验实测值吻合较好,可用于实际工程加固设计。     

内嵌FRP板钢筋混凝土梁试验研究

为研究内嵌FRP板钢筋混凝土加固梁的力学性能,文章通过对3根加固梁和1根对比梁的静力加载试验,对内嵌FRP板加固混凝土梁的破坏形态、抗弯承载力、裂缝开展情况及刚度变化等进行了分析。试验结果表明:采用碳纤维板加固钢筋混凝土梁可以有效的提高其抗弯性能;加固梁裂缝间距较小,最大裂缝宽度小,而数量较多,有效控制裂缝的扩展;在碳纤维板用量相同的前提下,材料分开加固更有利于提高梁的整体刚度。     

粘贴GFRP板加固梁抗弯性能的探讨

本论文对GFRP板加固梁的弯矩性能进行了研究，根据实验所需进行材料的选取，所选材料的各项性能符合韩国KS基准。本实验制作了四根钢筋混凝土梁通过加固梁与玻璃纤维板之间的接合材厚度的变化来研究其对加固梁正弯矩性能的影响。经过实验分析得出砂浆接合材厚度为10mm的加固梁为效果最佳的加固梁     

织物增强混凝土薄板加固钢筋混凝土梁的二次受弯性能试验研究

为研究织物增强混凝土(TRC)薄板加固钢筋混凝土(RC)梁二次受荷的力学性能,以1根对比梁和5根以初始应力为变化参数的加固梁作为研究对象,进行基于磷酸钾镁水泥(MPC)界面剂粘贴TRC预制薄板加固RC梁的正截面抗弯强度试验研究,并分析其对加固梁的力学性能、破坏特征及裂缝开展情况的影响。结果表明:TRC薄板与RC梁有着较好的界面黏结性能;TRC薄板的应变滞后现象随着梁初始应力的提高而愈加明显,RC梁的极限荷载和截面刚度也随之减小;TRC薄板能改善RC梁裂缝形式,破坏时薄板裂缝呈现"细而密"的特点;对于损伤程度较小的RC梁,其加固效果较好;临近钢筋屈服的RC梁即使卸载加固,其承载力亦提高有限。     

锈蚀RC梁加固前后抗弯性能试验研究

为探究锈蚀RC梁钢板加固前后的抗弯性能,考虑钢板加固、保护层厚度、锈蚀梁的影响,设计了21根试验梁,对比其裂缝、挠度、破坏模式以及承载力的影响。试验结果表明:抗弯性能较弱的锈蚀梁经钢板加固后,其裂缝形态主要表现为稀疏的斜裂缝。未加固梁的裂缝发展速率大,最大裂缝宽度小于加固梁。轻微锈蚀对未加固梁的早期刚度几乎无影响,加固梁的挠度曲线屈服点不明显,屈服阶段缩短,最终破坏的较为突然。加固对梁的破坏形式有着决定性的作用,锈蚀不均匀性对梁破坏形态的影响不容忽视。钢板加固能有效延缓开裂、屈服与破坏,加固梁的屈服挠度略低于对比梁,但其承载力较未加固梁有明显的提升。     

碳纤维布在加固钢筋混凝土梁中的应用

介绍了碳纤维布的性能特点及其在加固钢筋混凝土梁中的应用,对钢筋混凝土梁的破坏形态进行了分析,采用了碳纤维布加固技术对其加固,达到了良好的效果。     

CFRP加固钢筋再生混凝土梁的弯曲性能研究

为研究再生混凝土梁的弯曲性能,进行了钢筋再生混凝土梁及其经CFRP加固后的受弯性能试验研究,分析了再生粗骨料取代率和CFRP加固层数对再生混凝土梁受力性能的影响,比较了钢筋再生混凝土梁加固前后的挠度和裂缝扩展情况。试验结果表明：再生混凝土梁的变形能力和受弯承载力较普通混凝土梁没有明显降低,但其刚度和延性均有所降低,可通过CFRP加固提高其刚度和极限荷载,但不能改善其变形能力; CFRP加固层数对钢筋再生混凝土梁的开裂荷载、屈服荷载和极限荷载影响较大,其中极限荷载受加固层数影响最大。通过理论计算和有限元分析,建立了钢筋再生混凝土梁及其经CFRP加固后的受弯承载力计算式,理论计算结果与钢筋再生混凝土梁的试验结果符合较好。研究成果可为再生混凝土梁的工程应用提供参考依据。     

预应力钢绞线加固损伤梁抗剪性能试验研究

针对受损钢筋混凝土梁开展绕丝加固试验研究,进行了5组试验,其中第一组为未受损未加固梁,第二组为未受损加固梁,其余三组均为受损加固梁。选取裂缝宽度作为受损指标,通过对试件的破坏形态、荷载-挠度关系曲线、箍筋应变等试验结果的分析,研究钢筋混凝土梁受损程度对抗剪承载力和变形能力的影响。研究结果表明:未受损未加固梁在采用绕丝加固后,其抗剪承载力有所提升。通过受损试件之间对比可以看出,当在钢绞线预加应力相同的情况下,加固梁抗剪承载力随着受损程度的增大而下降。预应力钢绞线加固可有效抑制钢筋混凝土梁斜裂缝的发展,改善加固梁破坏形态,且对梁的延性、承载力都有显著提升效果。     

混杂纤维增强木梁的受弯性能试验研究

选用碳纤维(CF)、玻璃纤维(GF)和高强玻璃纤维(SGF)为增强材料,制作CF,CF/GF和CF/SGF层间组合混杂纤维增强木梁,并对其受弯性能进行了试验研究,同时分析了该木梁的破坏形态和破坏机理,讨论了其荷载-位移特征、极限承载力和延性.结果表明:与单一CF增强相比,合理匹配混杂纤维增强复合材料(HFRP)可显著提高木梁的承载力和延性.提出了HFRP增强木梁的极限承载力计算方法.     

A way for preventing tension delamination of concrete cover in midspan of FRP strengthened beams

In order to prevent tension delamination of concrete cover in midspan more efficiently, an attempt to strengthen reinforced concrete beams by combining unidirectional carbon fibre reinforced polymer (CFRP) sheet (to bond to the tension faces of the beams) and bi-directional glass fibre reinforced polymer (GFRP) sheet (to wrap 3 sides of the beams continuously) was proposed. The feasibility and potential advantages of the attempt were discussed. A comparative test program including ten beams was carried out. The test results showed that the hybrid CF/GF reinforced polymer (H-CF/GF-RP) strengthening could not only prevent the tension delamination of the bottom concrete cover, but also lead to a significant increase of deformation capacity of the strengthened beams at a very low cost compared to CFRP strengthening.     

碳纤维布加固梁技术

通过对梁进行碳纤维布加固试验分析及对梁的加固应用 ,提出了碳纤维加固梁的设计方法、最佳用量及施工方法     

碳纤维—玻璃纤维复合加固混凝土梁的抗弯试验研究

首次提出用玻璃纤维布和碳纤维布对钢筋混凝土梁进行复合加固的思路。通过对比试验研究,证实相对碳纤维加固方法而言,复合纤维加固法既能提高构件的塑性,又能显著降低加固成本。     

复合砂浆钢丝网加固RC受弯构件的试验研究

本文对用无机材料钢丝网复合砂浆加固的钢筋混凝土梁进行了正截面抗弯试验研究,研究了这种新的加固技术对钢筋混凝土梁的抗弯承载力的影响和作用。试验包括13根用钢丝网加固的试件和两根未加固的对比试件。加固的形式包括U形三面加固及一面加固两种。试验的主要目的是研究采用该加固方法后,试件可能产生的破坏形式,正截面抗弯承载力的提高程度等等。试验中测量了受弯构件的开裂荷载、极限荷载、钢筋应变及钢丝网应变。试验结果表明,钢丝网复合砂浆薄层可以明显地提高钢筋混凝土梁的抗弯承载力,提高抗裂性能,增强构件的抗弯刚度。试验结果说明该技术是一种有效的加固方法。     

负载下碳纤维与钢板复合加固钢筋混凝土梁抗弯承载力研究

碳纤维与钢板复合加固钢筋混凝土梁是一种新型的加固方法。通过对1根原梁和6根不同方式加固梁进行的抗弯性能对比试验表明,复合加固对提高抗弯承载力和延性均优于碳纤维和粘钢加固,且初始荷载对其抗弯承载力影响不大。此外,根据试验结果分析了复合加固梁的破坏模式和提高抗弯承载力的限值,分析表明:复合加固梁的抗弯承载力要远远超过混凝土加固规范规定的40%提高幅度限值的要求,且复合加固还能满足其使用性能。因此,对于需要提高较大幅度抗弯承载力且满足使用性能的受弯构件,当负载较大时建议采用复合加固。     

Behavior and capacity of RC beams strengthened in shear with NSM FRP reinforcement

A recent and promising method for shear strengthening of reinforced concrete (RC) members is the use of near-surface mounted (NSM) fiber-reinforced polymer (FRP) reinforcement. In the NSM method, the reinforcement is embedded in grooves cut onto the surface of the member to be strengthened and filled with an appropriate binding agent such as epoxy paste or cement grout. Only a few studies have been conducted to date on the use of NSM FRP reinforcement for shear strengthening of RC beams. These studies identified some critical failure modes related to debonding between the NSM reinforcement and the concrete substrate. However, more tests need to be conducted to identify all possible failure modes of strengthened beams. Moreover, virtually no test results are available on the behavior of shear-strengthened beams containing steel shear reinforcement, and on the effect of variables such as the type of epoxy used as groove filler. This paper illustrates a research program on shear strengthening of RC beams with NSM reinforcement, aimed at gaining more test results to fill the gaps in knowledge mentioned above. A number of beams were tested to analyze the influence on the structural behavior and failure mode of selected test parameters, i.e. type of NSM reinforcement (round bars and strips), spacing and inclination of the NSM reinforcement, and mechanical properties of the groove-filling epoxy. One beam strengthened in shear with externally bonded FRP laminates was also tested for comparison purposes. All beams had a limited amount of internal steel shear reinforcement to simulate a real strengthening situation. Test results are presented and discussed in the paper.     

内嵌CFRP筋/片加固木梁受弯性能试验研究

为研究内嵌CFRP筋/片加固木梁的受弯性能,制作5根底面中心内嵌CFRP筋加固试件,3根侧面内嵌CFRP筋加固试件,6根底面中心内嵌CFRP片加固试件以及3根未加固的对比试件,对其进行三分点静载试验。试验参数包括：CFRP筋/片,内嵌位置（底面或侧面）,CFRP筋/片数量（1根或2根）、是否采用附加锚固措施（U形铁钉或CFRP布U形箍）、底面是否粘贴CFRP布等。研究表明,内嵌CFRP筋/片加固试件的受弯承载力较未加固试件明显提高,提高幅度为14%~85%,平均提高39%;破坏位移亦平均提高32%。内嵌CFRP筋加固试件的初始弯曲刚度均大于对比试件,而内嵌CFRP片加固试件由于底面开槽面积较大其初始弯曲刚度未见提高。内嵌CFRP筋加固试件的跨中截面应变随荷载增加仍基本符合平截面假定,而内嵌CFRP片加固木梁的跨中截面应变变化与平截面假定存在一定差距。增加内嵌CFRP筋/片的数量及端部采用U形铁钉锚固措施对提高加固木梁承载力的作用不明显;而在加固木梁底面粘贴一层CFRP布可显著提高其加固效果。     

钢筋混凝土加固梁的有限元分析

为了深入了解CFRP加固RC梁的受力性能和加固机理,采用试验和有限元软件ANSYS仿真分析相结合的方法,分析了CFRP布加固梁的承载能力、变形特性、破坏形式和CFRP布加固混凝土结构的承载机理。     

拉压区复合加固木梁抗弯性能试验研究

为了有效提升古建木梁的承载能力,提出采用拉区粘贴纤维复合材料、压区内嵌钢筋的复合加固方法。对11根矩形木梁进行三分点加载试验,主要考虑加固方法、受拉区名义配筋率和木材种类等影响因素,观察并记录试件的受力过程及破坏形态,获取试件的荷载 挠度曲线及荷载 应变曲线,进而分析各因素对木梁抗弯性能的影响。研究结果表明：仅拉区加固时,木梁试件的承载力、刚度和延性随着受拉区名义配筋率的增加而提高,但提升幅度不显著;拉压区复合加固木梁的承载力及刚度均高于仅拉区加固木梁,采用拉压区复合加固能显著提高原木梁的承载力及刚度,但其延性略有降低;在相同加固方法下,加固松木木梁的承载力及刚度提高幅度要优于杉木木梁。加载过程中,木梁跨中截面应变沿高度方向基本符合平截面假定,木材与加固材料的应变基本一致,表明拉压区复合加固方法可以保证木材与加固材料间的协调工作。基于试验结果,提出拉压区复合加固木梁的承载力计算模型,其理论计算值与试验结果吻合良好。