基于光纤传感的混凝土锈裂试验研究

钢筋锈蚀是钢筋混凝土结构耐久性破坏的重要原因,为了及早发现和诊断钢筋混凝土结构中的钢筋锈蚀,基于光纤Michelson干涉仪的基本结构,用白光光纤形变传感技术,设计了钢筋锈蚀传感器,在恒电流加速锈蚀过程中,对混凝土中钢筋锈胀的环向膨胀应变进行实时、定量的监测,传感器可以有效地监测钢筋锈蚀。     

用于检测混凝土氯离子侵蚀的光纤传感器的研究进展

影响混凝土耐久性最重要的因素是钢筋锈蚀,而锈蚀的主要成因是氯离子侵蚀。每年全世界因钢筋锈蚀而导致的直接和间接经济损失巨大,因此,对钢筋混凝土中氯离子侵蚀监测有重要的科学和经济意义。光纤传感器较传统的电传感器而言具有小巧轻便、抗电磁干扰、外形设计灵活以及可埋入混凝土构件的任何部位进行实时、多点监测的优点。对国内外用于监测混凝土氯离子侵蚀的光纤传感器进行总结归纳并结合现有光纤传感技术对其目前存在的问题及发展趋势进行了讨论。     

氯盐侵蚀钢筋混凝土锈胀开裂监测及预测方法

采用分布式光纤传感技术(BOTDA)和时间序列分析相结合的方法,对钢筋混凝土锈胀开裂程度进行监测和预测,并通过通电加速锈蚀试验对该方法进行有效性验证.结果表明:分布式光纤传感技术可稳定、准确地获取混凝土的锈胀信息,同时结合时间序列分析方法可有效预测混凝土锈裂时间和位置.     

混凝土中钢筋锈蚀的影响因素和预防措施

钢筋锈蚀对钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构的耐久性影响极大。分析了混凝土中钢筋锈蚀的影响因素,并提出了预防措施。     

混凝土中钢筋锈蚀的影响因素与预防措施

钢筋锈蚀对钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构的耐久性影响极大。文中分析了混凝土中钢筋锈蚀的影响因素,并提出了预防措施。     

抗滑桩凝固期水化热效应试验研究

大体积混凝土结构在浇筑后凝固过程中,由于混凝土凝结阶段水化热聚集,导致其内部温度剧烈升高,内外侧产生较大温差,当温差超过一定数值时,结构表面拉应力超出其极限值,从而产生温度裂缝。BOTDA分布式光纤测温技术具有分布式、高精度、便于测量的特点,应用该技术,结合传统的钢筋计测温方法,对巴东三中滑坡抗滑桩混凝土凝固期间水化热温度进行了长期监测,取得了一系列监测数据。综合分析表明,将BOTDA分布式光纤测温技术应用于抗滑桩混凝土凝固阶段温度的监测,相对传统监测手段具有明显的优势,能够及时、精确地反映整个桩身的温度变化,可为抗滑桩等大体积混凝土结构浇筑和养护过程中进行温度控制提供实时数据和经验指导。     

关于预应力结构中光纤传感的监测

针对预应力混凝土结构中预应力钢筋的应力监测问题,提出采用光纤光栅传感测试方法,对传统预应力钢筋和钢绞线的预应力测试问题进行了研究,发现光纤传感测试可长期实施预应力筋应力监测,并适合于预应力筋的工作环境,具有线性度高、重复性好,且不影响基体性能的特点。     

混凝土中钢筋锈蚀的影响因素和预防措施

钢筋锈蚀对钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构的耐久性影响极大。分析了混凝土中钢筋锈蚀的影响因素，并提出了预防措施。     

预应力混凝土桥梁的耐久性研究

介绍我国预应力混凝土桥梁的发展状况和国外预应力混凝土桥梁的耐久性问题及其研究进展情况,对预应力桥梁结构耐久性受到构件混凝土开裂及钢筋锈蚀、混凝土徐变和预应力钢筋松弛致使的预应力损失、重复荷载引起的疲劳损伤等影响因素进行了分析。     

预应力混凝土结构耐久性初探

由于预应力混凝土结构不产生裂缝或裂缝宽度很小,一直认为其耐久性要大大高于普通混凝土结构.但大量的工程实践表明,预应力混凝土结构也存在耐久性问题,有时甚至比普通混凝土结构更严重.从预应力混凝土结构裂缝产生原因入手,运用电化学的基本原理深入分析裂缝对预应力钢筋锈蚀速度的影响,并探讨了预应力混凝土结构中应力腐蚀断裂对结构的危害,阐明了同样钢筋锈蚀量下预应力混凝土结构比普通混凝土有更大耐久性隐患,提出了一些提高预应力混凝土结构耐久性的措施.     

预应力碳/玻混杂纤维筋混凝土梁受弯性能研究

针对单一纤维的FRP筋延性较差的缺点,在采用碳/玻混杂纤维复合材料(C/G-HFRP)筋的同时,引进预应力技术。通过对2根预应力HFRP筋混凝土梁、1根普通钢筋混凝土梁和1根普通HFRP筋混凝土梁的受弯性能试验研究,分析预应力HFRP筋混凝土梁的受力过程、破坏形态、抗弯承载力和变形等,提出了等效抗弯刚度的计算模型,为HFRP筋的工程应用提供了依据。     

预应力与非预应力AFRP加固腐蚀钢筋混凝土梁疲劳性能研究

对非预应力芳纶布(AFRP)加固和带永久锚具的预应力AFRP加固锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳性能进行研究。通过疲劳试验,探讨预应力水平和钢筋锈蚀程度对加固梁疲劳破坏机制、疲劳寿命、挠度等的影响。试验结果表明:预应力AFRP与非预应力加固梁的疲劳破坏机制相同,都为纵筋的疲劳断裂;预应力AFRP加固锈蚀混凝土梁的抗疲劳特性明显优于非预应力加固梁;预应力水平越高,中度腐蚀梁加固后疲劳寿命越高;锈蚀率越高,梁的疲劳寿命越低,重度锈蚀梁疲劳寿命的降低幅度比中度锈蚀梁更明显。通过与光面钢筋对比,获得锈蚀纵筋的等效疲劳切口系数K f。结果表明,钢筋锈蚀率的增加会导致K f增大,从而导致锈蚀梁疲劳寿命明显降低。基于试验结果,建立了预应力AFRP加固中度腐蚀钢筋混凝土梁疲劳寿命的计算公式,供桥梁加固设计参考。     

预应力玻璃纤维布加固受损梁正截面承载力实验与分析

针对五根受损程度不同的混凝土梁,采用预应力与非预应力进行加固对比,试验分析预应力玻璃纤维布加固后的混凝土梁的正截面受力性能,研究不同加固方式以及不同的受损程度对混凝土梁的抗弯承载力影响。同时对预应力加固混凝土梁的正截面承载力进行理论分析和推导,建立了实用的理论计算公式。理论计算结果与试验数据符合良好。     

考虑应力损失的预应力碳纤维加固梁抗弯性能研究(Ⅰ)

根据施加预应力方法的不同,提出不同的张拉阶段预应力损失计算方法;放张过程的预应力损失由碳纤维回缩引起,假定纤维与混凝土间无滑移,提出与张拉力、梁截面特性、纤维加固量有关的放张后碳纤维应力变化量Δε0计算公式,反映实际Δε0的变化规律,可运用于实际工程中加固梁预应力损失的计算。消压阶段混凝土下边缘总应变为零,纤维的实际应变为超前于混凝土的应变,对不同的施加预应力方法,以消压状态为平截面假定的起始计算阶段,进行预应力碳纤维布加固混凝土梁屈服、破坏、界限破坏的受力分析,概念清楚,计算方便。通过3个文献资料的计算表明,公式与试验结果吻合较好,为预应力碳纤维加固梁的计算奠定了理论基础。     

考虑应力损失的预应力碳纤维加固梁抗弯性能研究(Ⅱ)

根据施加预应力方法的不同,提出不同的张拉阶段预应力损失计算方法;放张过程的预应力损失由碳纤维回缩引起,假定纤维与混凝土间无滑移,提出与张拉力、梁截面特性、纤维加固量有关的放张后碳纤维应力变化量Δε0计算公式,反映实际Δε0的变化规律,可运用于实际工程中加固梁预应力损失的计算。消压阶段混凝土下边缘总应变为零,纤维的实际应变为超前于混凝土的应变,对不同的施加预应力方法,以消压状态为平截面假定的起始计算阶段,进行预应力碳纤维布加固混凝土梁屈服、破坏、界限破坏的受力分析,概念清楚,计算方便。通过3个文献资料的计算表明,公式与试验结果吻合较好,为预应力碳纤维加固梁的计算奠定了理论基础。     

预应力碳纤维板加固二次受力受弯构件的试验研究

以往的预应力碳纤维板加固受弯试验大多建立在结构“一次受力”的基础上,本文从加固工程中结构大多为“二次受力”的实际情况出发,试验研究预应力碳纤维板加固“二次受力”钢筋混凝土受弯结构。作者利用柳州欧维姆机械股份有限公司开发的预应力碳纤维板专用锚具的基础上,完成了2根预应力碳纤维板加固的试验梁、1根非预应力碳纤维板加固的试验梁受弯构件的模型试验。研究了预应力碳纤维板加固的试验梁的受力性能。研究了预应力碳纤维加固对试件承载力、使用阶段变形、碳纤维应用效率及延性的影响。试验结果表明：预应力碳纤维板加固可显著提高受弯构件开裂及屈服荷载,减小构件使用阶段内的变形,充分利用碳纤维材料性能,对延性下降趋势加强设计。     

缓黏结预应力混凝土梁耐久性能试验研究#br#

为研究缓黏结预应力混凝土梁在长期荷载与腐蚀共同作用下的耐久性能,文章进行了14根缓黏结预应力混凝土梁及普通混凝土梁在荷载与氯盐干湿循环共同作用下的侵蚀试验,总结了荷载比、预应力度、干湿循环时间对不同受力部位的氯离子浓度沿深度分布和钢筋锈蚀的影响规律,以及荷载比和干湿循环时间对氯离子输运速度的影响规律。结果表明：在混凝土梁中施加预应力能有效减缓氯离子的渗透速度,增强构件的抗氯盐腐蚀能力;相同深度处的氯离子浓度随荷载比的增大而增大、干湿循环时间的增加而增大、与跨中距离的减小而增大;缓黏结预应力混凝土氯离子扩散系数与荷载比之间呈指数函数关系;荷载作用加速了钢筋锈蚀的进程;在裂缝控制等级相同的情况下,承担更大荷载比的缓黏结预应力混凝土梁的钢筋锈蚀程度与无预应力梁相当,体现出更佳的耐久性能。     

预应力FRP筋混凝土梁的研究进展

FRP作为一种新型高性能的结构材料,具有轻质、高强和抗腐蚀等特点,在土木工程中是一种具有发展前景的新型预应力筋用材。对FRP筋预应力混凝土梁的结构延性、抗弯性能、抗剪性能和长期性能等关键问题进行了仔细的分析总结,并对今后拟开展的研究工作提出了建议。     

预应力钢纤维混凝土梁斜截面疲劳性能试验研究

根据10根预应力钢纤维混凝土梁疲劳荷载试验结果,分析了钢纤维体积率、长径比和疲劳循环特征、循环次数等因素对预应力钢纤维混凝土梁剪压区混凝土应变、箍筋应变、斜裂缝分布形态与开展宽度以及斜截面抗疲劳破坏性能的影响规律,提出了疲劳荷载作用下预应力钢纤维混凝土梁斜载面裂缝宽度和耐疲劳能力的验算方法.     

腐蚀预应力混凝土梁抗剪性能试验

为研究预应力筋腐蚀对预应力混凝土梁抗剪性能的影响,设计制作了4片预应力混凝土梁,采用外加恒电流法对单侧弯剪区局部预应力筋进行了快速腐蚀,并对不同锈蚀程度混凝土梁进行了抗剪试验,分析了预应力筋腐蚀对梁开裂、变形、钢筋受力、破坏形态以及抗剪承载力的影响,并在试验基础上对锈蚀PC梁抗剪承载力计算方法进行了探讨。结果表明:相同剪跨比下预应力筋腐蚀对混凝土梁的破坏形态影响很小,但对构件裂缝发展影响较大,引起开裂荷载显著降低;开裂前,预应力筋腐蚀对其刚度影响较小;开裂后,腐蚀引起刚度退化较为明显;预应力筋腐蚀导致相同荷载下箍筋、纵筋应变增大,构件抗剪承载力退化;预应力筋腐蚀率为3.2%,7.9%,13.2%的混凝土梁抗剪承载力分别下降5.8%,9.1%,15.5%;考虑腐蚀预应力筋截面减小,采用《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)公式对PC梁抗剪承载力计算具有较高的计算精度。