碳纤维布加固混凝土柱的研究与实践

对碳纤维布加固混凝土柱的机理进行了分析,根据碳纤维布加固混凝土柱的试验研究成果,提出了加固混凝土柱轴向承载力的设计计算方法,并结合工程实际给出了相应的计算算例.     

碳纤维布加固钢筋混凝土柱后弯矩-曲率关系分析

对 6根碳纤维布加固混凝土柱进行了压弯反复荷载作用下抗震性能的试验研究 ,根据碳纤维约束下混凝土的应力 -应变本构关系 ,编制程序定量分析了柱子的弯矩 -曲率关系 ,试验值与计算值吻合良好 ;通过改变混凝土柱轴压比和碳纤维加固量模拟了不同抗震等级下的实际柱碳纤维加固后的效果 ,进行了试验的补充计算。研究结果表明 ,采用碳纤维布加固可以提高柱的变形能力 ,使混凝土柱的延性性能得到显著改善     

碳纤维布加固钢筋混凝土柱后弯矩-曲率关系分析

本文对6根碳纤维布加固混凝土柱进行了压弯反复荷载作用下抗震性能的试验研究,根据碳纤维约束下混凝土的应力-应变本构关系,编制程序定量分析了柱子的弯矩-曲率关系,试验值与计算值吻合良好;通过改变混凝土柱轴压比和碳纤维加固量模拟了不同抗震等级下的实际柱经碳纤维加固后的效果,进行了试验的补充计算.研究结果表明,采用碳纤维布加固可以提高柱的变形能力,使混凝土柱的延性得到显著改善.     

碳纤维加固混凝土偏压柱正截面承载力研究

从理论上分析了碳纤维布加固混凝土偏压柱的受力状态,并在基本假定的基础上推导出了碳纤维布加固偏压柱的承载力计算公式。并通过对比计算得出碳纤维布适合用于加固混凝土小偏压柱（其抗压承载力最大可提高1.64倍）,并不适合用于加固混凝土大偏压柱。     

碳纤维布加固混凝土柱的斜截面受剪承载力计算

碳纤维布加固混凝土结构是一种新型结构加固方法。本文进行了６个碳纤维布加固混凝土柱和一个对比混凝土柱的受剪试验研究,分析了碳纤维布的受剪加固机理及其影响碳纤维布受剪加固效果的因素。试验研究表明,碳纤维布受剪系数ν与碳纤维配箍特征值λ_（ＣＦＳ）、剪跨比和轴压比等因素有关。根据试验结果分析,提出了碳纤维布受剪系数ν的计算方法和碳纤维布加固混凝土柱受剪承载力计算公式,计算值与试验值吻合较好。     

碳纤维和角钢复合加固混凝土柱承载力研究

碳纤维和角钢约束混凝土可以显著提高其承载力和延性。在对已有的试验数据分析的基础上,研究碳纤维和角钢复合加固混凝土柱的约束机理和受力模型,引入有效约束区域的概念,分别提出碳纤维和角钢加固混凝土柱截面有效约束面积的计算方法。在此基础上,考虑碳纤维层数、角钢面积、纵向配筋、混凝土柱的截面形状等因素的影响,建立碳纤维和角钢复合加固方形混凝土柱的承载力计算模型。模型的计算结果与已有的试验数据吻合较好,并可为工程实践提供参考。     

碳纤维加固与软件设计——碳纤维受剪加固

结合《混凝土结构设计规范》(GB 5 0 0 10 - 2 0 0 2 )及《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》(CECS14 6 :2 0 0 3) ,对钢筋混凝土梁、柱碳纤维受剪加固的计算理论进行探讨 ,并给出设计计算流程 ,应用VB语言实现了软件设计 ;还重点介绍了东大迪普加固软件系统的梁、柱碳纤维受剪加固模块和计算方法 ,并应用实例进行详细说明     

无机胶粘贴碳纤维布加固混凝土柱的轴压性能试验研究

通过对无机胶粘贴碳纤维布混凝土柱与有机胶粘贴碳纤维布加固的混凝土柱以及未加固的混凝土柱进行轴压试验,对比各柱的破坏形态、抗压强度、变形能力和应力-应变曲线。结果表明:无机胶粘贴碳纤维布加固的混凝土柱可以取得较高的抗压强度和较好的变形能力。通过对试验数据进行回归分析,提出无机胶粘贴碳纤维布约束混凝土的抗压强度、极限压应变计算式和本构关系模型。     

碳纤维加固与软件设计--柱的碳纤维抗震加固

碳纤维材料近年来被广泛用于结构的修复、加固领域 ,用于柱的抗震加固 ,可以有效约束混凝土的变形 ,从而使其承载能力及延性能力有很大提高 ;给出了碳纤维片材的折算体积配箍率的统一计算公式 ;基于相关设计规范 ,对柱碳纤维抗震加固的计算理论进行了探讨 ,并设计了计算流程 ,应用VB语言编制了软件 ;最后 ,介绍了东大迪普加固软件系统的柱碳纤维抗震加固设计界面与计算方法 ,并应用实例进行了详细说明     

CFRP加固钢筋混凝土柱承载力模拟分析

为探究碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced polymer, CFRP)加固混凝土柱的承载能力,通过测量混凝土抗压强度、钢筋应力-应变关系及加固混凝土的黏结应力,得到了加固混凝土柱的轴压承载力计算值和模拟值。CFRP布加固的钢筋混凝土柱的荷载-位移曲线趋势与非加固柱相近,CFRP布加固柱的承载力较非加固柱的承载力提高了112.8%,加固试件的黏结强度增大了108.9%。     

FRP约束钢筋混凝土圆柱力学性能的试验研究

以长细比和偏心率为变化参数,共进行了16个圆形截面钢筋混凝土柱试验,其中8个试件在环向包裹了FRP(纤维增强复合材料),另8个试件未包裹FRP,以作力学性能对比。试验结果表明,由于FRP的约束作用,包裹FRP试件较相应未包裹FRP试件的承载力提高14%～68%,同时延性也有不同程度的提高,证明FRP约束对提高钢筋混凝土柱(包括长柱及偏压柱)力学性能的有效性。最后,提供了环向包裹FRP后圆形截面钢筋混凝土柱承载力计算方法,计算结果和试验结果基本吻合。     

环向预应力FRP约束混凝土圆柱应力应变关系

环向预应力FRP能够对核心混凝土提供主动约束,避免FRP的应力滞后问题,增强约束效果。在设计时若采用非预应力FRP约束混凝土的计算模型和应力应变关系模型,将会造成很大的误差。引入与环向预应力大小有关的初始约束应力和有效约束应力,并依据已有的试验数据和有限元模拟,提出了环向预应力FRP约束混凝土圆柱的峰值应力和峰值应变、极限应力和极限应变的计算模型;分析了环向预应力FRP约束混凝土圆柱的初始弹模,借鉴已有的FRP约束混凝土的应力应变关系模型,提出了环向预应力FRP约束混凝土圆柱的三线性应力应变关系模型,计算结果与试验结果吻合良好。     

FRP-钢-混凝土组合柱的研究现状

纤维增强聚合物(FRP)复合材料作为约束材料,已在组合柱中得到了大量研究与应用.其中组合形式主要包括FRP-混凝土-钢混合双管柱、FRP钢管混凝土柱以及FRP型钢混凝土柱.通过回顾和总结近几年国内外对于上述3种组合柱的研究成果,详细分析了组合柱的力学性能,并研究了各种组合柱的受力特点及组合柱中FRP、钢和混凝土3种材料之间的相互作用机理.结果表明:虽然针对FRP-钢-混凝土组合柱已进行了大量试验研究,但理论研究尚不成熟,今后的研究应基于理论分析与试验研究相结合,对FRP-钢-混凝土组合柱进行透彻研究,同时还需有效结合3种材料进行截面设计,从而提高组合柱的力学性能.     

混杂纤维布约束混凝土柱力学性能的研究

通过对碳纤维布、玄武岩纤维布和玻璃纤维布混杂约束混凝土圆柱的轴心受压试验,测得了混杂纤维布约束混凝土的轴心抗压强度、峰值应变、应力-应变关系,分析纤维布混杂方式对混凝土约束效果的影响。建立新的混杂纤维约束混凝土柱强度模型和应力-应变全过程整体模型,通过与试验结果比较,发现新的模型计算准确,与Teng等的模型相比,不需要分段拟合,计算简单,且同样适用于单一纤维约束情况。     

影响FRP约束混凝土柱力学性能参数的实验研究

为建立FRP约束钢筋混凝土柱合理的设计方法,必需明确各因素对FRP约束混凝土柱力学性能的影响。本文归纳了已有的影响FRP约束混凝土柱力学性能的参数的研究成果,并分析了研究中存在的不足。通过对大量实验研究成果的总结分析,探讨FRP约束混凝土柱有待进一步解决的问题,并展望了FRP约束混凝土柱的力学性能的发展前景。     

纤维增强复合材料(FRP)约束混凝土矩形柱应力-应变关系的研究

在国内外试验研究基础上,分析了纤维增强复合材料(FRP)约束混凝土矩形柱的特点,指出FRP约束后混凝土矩形柱的应力-应变关系曲线可能有软化段或硬化段。指出FRP约束混凝土矩形柱的转折点应力和应变主要与FRP侧向约束刚度和混凝土弹性模量比值有关,并提出相应的计算公式。指出FRP约束混凝土矩形柱的极限应力和应变主要与FRP侧向约束强度、FRP类型、矩形截面的转角、混凝土强度等参数有关,提出极限应力和极限应变可在等价FRP约束以矩形截面较大边为直径的等价圆柱体极限应力和应变基础上乘以相应的折减系数得到,该计算方法简单且较全面地考虑了各影响参数。最后,提出三个确定FRP约束混凝土矩形柱的应力-应变关系模型,各模型在一定的条件下均与试验结果符合较好。     

FRP网格约束混凝土圆柱的抗震性能

对纤维增强聚合物(FRP)网格约束混凝土圆柱进行了轴压荷载试验;给出了FRP网格侧向约束强度和侧向约束刚度计算公式及FRP网格约束混凝土圆柱的应力-应变关系模型确定方法.在此基础上,进一步完成了FRP网格加固钢筋混凝土圆柱在低周反复荷载作用下的试验,重点探讨了FRP网格加固用量及FRP网格中纵筋是否锚入柱底座对试件承载力和变形能力的影响.结果表明,FRP网格约束后混凝土圆柱的强度和延性有明显提高,约束后的应力-应变关系曲线有无软化段主要与FRP约束量有关,FRP网格加固能明显提高钢筋混凝土结构的承载力和延性等抗震性能.     

预应力FRP片材约束混凝土方柱应力-应变模型

采用预应力FRP片材加固混凝土柱是一种新型加固方法,能够避免FRP片材的应变滞后,加强FRP片材与混凝土之间的协同工作,提高FRP片材的加固效率,改善被加固柱的受力性能.基于已有的FRP片材约束混凝土方柱的应力应变模型,考虑预应力FRP片材对混凝土柱的主动约束作用,提出了一种预应力FRP片材约束混凝土方柱的应力-应变关系模型.模型的计算分析结果表明,预应力FRP片材的主动约束可以显著提高混凝土方柱的延性和抗压承载力,和既有结果比较一致.     

FRP钢管混凝土柱抗爆性能数值模拟

为研究FRP钢管混凝土柱(CFST)的抗爆性能,建立了比例距离为0.28 m·kg^-1/3时爆炸荷载下纤维增强复合材料(FRP)钢管混凝土柱的数值模型。运用LS-DYNA非线性有限元程序中的高能爆炸材料模型及状态方程来施加爆炸荷载,采取多物质流固耦合方法进行数值模拟,通过试验数据验证了该模型的合理性。通过数值模拟展示了FRP钢管混凝土柱的位移时程及钢管、混凝土、FRP的等效应力变化,分析了其变化规律与分布特征。此外,通过改变相应参数研究了FRP层数、钢管屈服强度及混凝土强度对FRP钢管混凝土柱的影响程度。结果表明:FRP的约束可以有效提高钢管混凝土的抗爆性能,其易损部位主要发生在柱中及柱两端; 增加FRP层数,提高钢管屈服强度和混凝土强度均可提高柱的抗爆性能; 建立的模型可以进一步推广到不同比例距离、不同截面形状的FRP钢管混凝土柱抗爆研究,同时为FRP钢管混凝土抗爆设计提供了一定依据。     

玻璃钢加固对提高偏心受压柱抗压强度的试验研究

玻璃钢是一种新兴的建筑材料。主要通过试验的方式 ,探讨了玻璃钢作为结构加固材料 ,对提高偏心受压柱抗压强度的作用。试验分为大、小偏压两种情况 ,分别由用 2、3、4、5层玻璃钢加固的试验柱和未加固的对比柱组成 ,逐根进行单调加载试验。通过对试验结果的分析 ,为今后实际工程中偏压柱的玻璃钢加固提供了试验和理论依据。