FRP-螺栓联合加固RC梁受剪承载能力试验研究

为了明确FRP-螺栓联合加固技术(hybrid bonded fiber reinforced polymer,HB-FRP)的抗剪加固效果,结合在役钢筋混凝土桥梁的损伤特点,对表面粘贴FRP加固(externally bonded fiber reinforced polymer,EB-FRP)与HB-FRP两种加固技术进行了详细的室内对比试验,对完整和预裂梁的试验结果进行了分析比较,研究了预裂度和不同FRP条带间距对HB-FRP效果的影响。试验结果表明HB-FRP是一种更可靠的桥梁加固技术,螺栓预紧锚固FRP能够很好地抑制FRP在混凝土表面的剥离,提高FRP与混凝土表面之间黏结力,限制FRP滑移,提高了斜截面的抗剪承载能力,为HB-FRP在桥梁加固维修中的应用提供了可靠依据。     

EB-FRP及HB-FRP加固预裂RC梁对比试验研究

为验证FRP螺栓加固新技术的合理性,结合现役钢筋混凝土桥梁带裂缝工作的特点,采用表面粘贴FRP（EB-FRP）加固技术和FRP螺栓混合加固技术（HB-FRP）,分别对不同预裂度的钢筋混凝土简支梁进行抗弯加固,通过两点对称加载抗弯试验研究加固预裂梁的受力特性和破坏模式,分析裂缝分布对加固预裂梁的剥离荷载及FRP材料利用率的影响。试验结果表明,与表面粘贴FRP加固技术相比较,采用FRP螺栓混合加固的预裂梁,抗弯极限承载能力提高30%～44%,加固后结构的破坏表现为明显的延性,改善了FRP脆性剥离破坏模式;另外,钢筋混凝土梁裂缝对FRP的剥离荷载、FRP材料的利用率及梁的破坏模式影响显著。     

预应力CFRP布及预紧螺栓加固RC梁试验研究

为提高碳纤维布加固RC结构的效果及其可靠性,提出了预应力碳纤维布与预紧螺栓联合加固技术。结合在役RC梁的损伤特点及目前的RC梁加固方法,分别采用不同的碳纤维布加固技术对完整梁和破坏梁的抗弯性能进行了对比试验研究。针对目前碳纤维布张拉设备的缺陷,研发了便于现场应用的新型碳纤维布布张拉设备,分析了预应力大小对加固效果的影响。结果表明,预应力碳纤维布及预紧螺栓联合加固技术是一种更可靠的桥梁加固方法,不仅能够提高RC梁正截面的抗弯承载能力及正常使用阶段的截面刚度,而且螺栓预紧锚固碳纤维布能够很好地抑制其在混凝土表面的剥离,提高碳纤维布与混凝土表面之间粘结强度,对碳纤维布施加预应力能够充分发挥其高强性能,有效抑制混凝土裂缝开裂和开展。     

FRP-螺栓联合加固RC梁粘结性能试验研究

通过对17根跨中留有预切缝的试验梁进行破坏性加载试验,研究了FRP-螺栓联合加固技术的粘结性能、锚固间距和合理锚固长度。结果表明,HB-FRP（FRP-锚钉联合加固技术）体系较EB-FRP（外贴FRP加固法）体系的延性、承载力、FRP的剥离应力等都有较大的提高。在试验数据及理论分析的基础上,提出了HB-FRP和EB-FRP中部裂缝引起的剥离强度计算公式以及较为合理的锚固间距估算公式,计算结果与试验结果吻合较好。所得结果可为联合加固的进一步研究及工程上的应用提供一定的依据。     

FRP-螺栓联合加固技术锚固参数的研究

为了明确机械锚固的各项参数指标,指导FRP-螺栓联合加固技术(hybrid bonded fiber reinforced polymer, HB-FRP)的设计和施工,通过室内试验研究了螺栓的锚固深度,提出螺栓最小锚固深度的计算公式与螺栓选择的要求;利用ANSYS计算软件,采用螺栓预紧单元及面对面的接触分析,模拟不同钢板尺寸和螺栓预紧力的条件下钢板和混凝土之间的接触压应力分布情况,对钢板尺寸和钢板类型的选择给出了指导性的设计方法。该研究为HB-FRP在桥梁加固维修中的应用提供了可靠的依据。     

基于线弹性断裂力学的FRP-混凝土界面剥离分析

为了研究FRP加固混凝土梁的剥离问题,采用能量释放率法和J积分方法,建立分析FRP-混凝土界面损伤破坏的分析模型,并提出描述FRP-混凝土界面剥离过程的平衡路径算法.通过单向剪切试验、端部剥离试验、FRP加固梁试件3个实例验证,证明平衡路径算法及分析模型可以预测FRP-混凝土界面剥离.     

复合材料加固混凝土梁斜截面承载力的研究

外粘贴纤维复合材料(FRP)加固钢筋混凝土梁的斜截面承载力与加固方式、FRP材料、FRP-混凝土界面应力和混凝土梁的原始参数有关。针对汶川地震中大量的斜截面破坏问题,分析了不同的加固方式、加固材料、配箍率、剪跨比和混凝土强度等参数对加固效果的影响。结果表明:FRP综合加固后混凝土梁斜截面承载力和变形能力明显提高,混凝土裂缝扩展延缓,加固效果明显;其中剪跨比和混凝土强度对加固后梁的挠度影响较大,而配筋率对加固后梁的承载力和变形能力均有较大影响,但对承载力影响最明显。同时对外贴FRP加固后混凝土梁的斜截面承载力进行理论分析,通过与已有的理论计算公式相比较,理论计算结果与试验结果符合较好。     

FRP束与砌体材料锚固性能试验研究

FRP剥离破坏是FRP加固结构中较为常见的一种破坏模式,其脆性的破坏特征很大程度上限制了FRP这一高性能材料在加固领域的应用.之前的研究已经证明施加适当的锚固措施能有效的控制和延缓剥离破坏的发生,提高加固效果.FRP束锚固件是一种将FRP布滚卷或折叠后通过树脂胶植入预钻孔洞的锚固措施.但是目前针对其锚固性能的研究还不完善,尤其针对其与砌体材料之间锚固性能的研究还很匮乏.相比FRP束锚固混凝土试件,砌体材料(例如烧结粘土砖)由于尺寸较小会对共锚固性能产生很大影响.本文针对FRP束与砌体材料的锚固性能进行深入研究.首先针对FRP网格加固砌体结构优化了锚固件构造方式,进而采用拉拔试验方案,分析研究了FRP束锚固砌体材料的力学性能及其破坏机理,并通过试验研究分析了锚固件主要参数与锚固强度的相关关系,最后依据试验结论提出了相应设计建议.     

碳纤维加固预应力空心板抗弯承载力试验研究

碳纤维布加固预应力空心板是一种新型加固方法．为研究不同碳纤维黏贴量与黏贴方式对加固效果的影响,按工程实际尺寸设计制作了7块预应力混凝土空心板试件,进行了黏贴碳纤维布加固后,在近似均布荷载作用下抗弯承载力试验研究．结合现行碳纤维片材加固设计规程的不足,提出便于应用的抗弯承载力加固设计计算公式。结果表明：用碳纤维布加固预应力混凝土空心板,可以有效提高试件抗弯承载力;提出的计算公式计算值偏于安全,便于黏贴碳纤维布加固设计应用．     

预应力聚乙烯布加固RC梁抗弯性能试验研究

聚乙烯纤维增强聚合物是一种具有优良延性的新型FRP(Fiber Reinforced Plastic)复合材料.试验研究了预应力聚乙烯纤维布加固混凝土梁的抗弯性能,并与芳纶纤维布和非预应力聚乙烯纤维布加固混凝土梁的抗弯性能进行了对比.结果表明:与非加固标准梁、预应力芳纶纤维布加固梁相比,预应力聚乙烯纤维布加固梁的延性系数分别提高了4%和142%,即聚乙烯纤维布加固混凝土梁具有优良的延性.     

混凝土双向板碳纤维布加固的受力性能研究

为了给碳纤维布(CFRP)加固钢筋混凝土双向板设计提供理论依据,采用千斤顶加载,应变仪和百分表采集数据,进行了双向板的CFRP二次受力加固试验,证实了CFRP加固钢筋混凝土双向板是一种有效的加固方法,可以使板的承载力和刚度有很大的提高.通过试验结果与塑性铰线理论计算的对比,发现采用塑性铰线理论计算CFRP加固双向板的极限承载力时,中部刚性区域宽度须小于40 cm,其计算结果才偏于安全     

钢筋混凝土与型钢混凝土分体柱的滞回性能试验研究

进行了8个试件的滞回性能试验研究,其中包括2个钢筋混凝土超短柱、2个型钢混凝土超短柱、2个钢筋混凝土分体柱和2个型钢混凝土分体柱;超短柱的剪跨比都为1,而分体柱的剪跨比都为3.试验结果表明,型钢混凝土超短柱的破坏模式为粘结破坏,因此与钢筋超短柱相比,构件的承载力、延性和变形能力并无显著提高.与超短柱相比,钢筋混凝土与型钢混凝土分体柱的延性和变形能力明显提高.随轴压比的提高,钢筋混凝土与型钢混凝土分体柱的延性与变形能力降低.相同轴力水平下,型钢混凝土分体柱的承载力、延性和变形能力明显优于钢筋混凝土分体柱.     

用包粘法制备GRTP预浸料及其性能研究

介绍了一种新的制备玻璃纤维增强热塑性树脂的予浸方法－－包粘纤维法（cladding fibre method)，并用这种方法制成的包括纤维加工成模压试件。研究了界面层中增塑剂的含量对复合材料的机械性能，如宏观弯曲强度，弯曲模量，弯曲断裂能，抗位强度，断裂韧性的影响。并用界面微脱粘试验仪（MTI）对度件的界面粘合力进行了测定。     

粘贴碳纤维布加固某住宅楼预应力空心板

针对某住宅楼有缺陷的预应力空心板的实际情况,对加固修复方案进行了比较,采用粘贴单层碳纤维布对预应力空心板进行加固,并进行了有关的分析计算.实践证明,采用这种加固方法,施工速度快、工期短,收到了良好的效果.     

基于Ansys碳纤维加固混凝土梁的裂缝模拟分析

利用Ansys有限元软件建立了在单调荷载作用下钢筋混凝土梁的模型,在对未加固梁和碳纤维布加固梁的开裂荷载、极限荷载与相应实验结果对比的基础上,分析了加固梁在不同荷载下纤维布和混凝土的应力变化,模拟了两种梁的裂缝分布和开展规律。结果表明,Ansys模拟加固混凝土梁的开裂荷载和极限荷载与实验值的最大误差为10.2%,碳纤维布的工作过程与实际相吻合,裂缝的分布及开展也符合试验现象。     

BFRP连续配筋复合式路面配筋设计

为了控制连续配筋混凝土(CRC)路面结构在温降干缩作用下产生的横向裂缝,利用解析法推导裂缝控制指标的计算公式.结合有限元模拟验证解析公式的有效性,分析玄武岩纤维(BFRP)筋的材料特性与配筋方案对裂缝的影响.研究结果表明:解析法与有限元模拟结果吻合,可以用于CRC+ AC复合式路面BFRP配筋设计;BFRP筋弹性模量对裂缝间距与宽度的影响显著,为了减小裂缝宽度,采用弹性模量较高为宜;BRFP筋黏结刚度对裂缝间距与裂缝宽度的影响较大,黏结刚度不应低于20 GPa/m;相同配筋率时,小直径小间距方案对裂缝控制有利,配筋率不宜小于0.5％;考虑BFRP材料的耐腐蚀性,建议提高裂缝间距与宽度控制指标,分别不大于2.0 m和1.0 mm.     

粘贴碳纤维布加固某住宅楼预应力空心板

针对某住宅楼有缺陷的预应力空心板的实际情况,对加固修复方案进行了比较,采用粘贴单层碳纤维布对预应力空心板进行加固,并进行了有关的分析计算.实践证明,采用这种加固方法,施工速度快、工期短,收到了良好的效果.     

集成光场三维显示亮度均匀性校正方法

针对集成光场三维显示亮度不均匀的问题,提出基于光场重构的提高三维显示亮度均匀性的方法. 该方法通过调制每台投影机投射画面各颜色通道的各处亮度,从而提高三维画面的整体亮度均匀性. 实验样机主要由76台小投影机构成的投影阵列和光场调控屏幕组成,通过 实验验证了提出的改善亮度均匀性的方法. 实验结果表明,采用该方法可以克服现有基于多投影的光场三维显示中画面亮度不均匀的缺陷.     

混杂纤维增强RPC加固混凝土梁抗弯性能

为了研究混杂纤维增强活性粉末混凝土(HFRPC)的加固效果,进行了高强钢筋HFRPC加固普通钢筋混凝土梁抗弯性能的试验和理论研究,并与未加固梁比较。共完成7根梁抗弯试验,其中1根是未加固梁,6根为HFRPC加固梁。变化参数为:HFRPC厚度、HFRPC与旧混凝土界面粘结方式和粘贴纤维布等。试验结果表明:采用高强钢筋HFRPC加固梁能有效提高抗弯承载力,HFRPC加固层与旧混凝土粘结牢靠,未发生脱粘破坏;HFRPC加固层裂缝数量众多、宽度明显减小;旧混凝土表面经凿坑处理比凿沟处理的加固梁承载力更大;HFRPC中配置高强钢筋,能发挥高强钢筋优势;HFRPC加固层厚度40 mm比30 mm梁抗弯承载力提高5%;采用纤维布箍约束新旧混凝土,可阻止弯曲裂缝扩展,峰值荷载后承载力下降较慢。最后,给出了加固梁开裂荷载、屈服荷载和极限承载力计算公式,计算值与试验结果吻合较好。     

玻璃纤维布包裹加固钢筋混凝土柱的试验研究

进行了玻璃纤维布包裹加固轴心受压钢凝筋混土柱系列试验研究．结果表明：纤维布包裹加固钢筋混凝土柱的轴心抗压承载能力和极限应变明显提高，其轴心抗压承载力随纤维布加固层数、加固间距及截面形式的改变而变化，对于一种确定的加固方式，存在一个既使构件承载力提高较大又造价相对较低的合理方案．