预应力CFRP加固钢筋混凝土梁的受力试验

采用预应力碳纤维布(CFRP)、非预应力CFRP加固钢筋混凝土梁与未加固对比梁进行受力试验,分析了预应力CFRP加固钢筋混凝土梁的破坏特征,研究CFRP预应力和混凝土预裂对加固钢筋混凝土梁的裂缝、挠度、混凝土和CFRP应变、开裂荷载、屈服荷载和极限荷载的影响。结果表明:对CFRP施加预应力可充分发挥其高强的特性;预应力CFRP可明显增强加固钢筋混凝土梁的抗弯性能,提高开裂荷载、屈服荷载和极限荷载,提高截面抗弯刚度,增大极限破坏时的挠度和延性,减小裂缝宽度和延伸长度;混凝土预裂将在一定程度上降低预应力CFRP对加固梁抗弯性能的增强作用。     

带初始材性缺陷梁加固后力学模型研究

既有混凝土结构难免存在带有初始材性缺陷的 ＲＣ构件,其加固可行性及力学行为与正常混凝土构件不同,当前缺乏针对性研究成果。为此,采用玄武岩纤维（ＢＦＲＰ）布加固了 2根混凝土材性不符合设计要求的 ＲＣ梁,另有 1根未加固梁作为对比梁,共计测试了 3根梁。通过试验加载观察缺陷梁在加固前后的受力特征、破坏模式和极限抗弯承载力,分析相应的力学模型,最后根据极限状态下的破坏模式,采用“系杆 －拱”模型推导出缺陷梁加固后极限承载力计算公式。结果表明:随着外荷载和破坏程度的增加,加固梁由正截面抗弯模型进化到“梳状拱”受力模型,再变为极限状态下的“系杆 －拱”模型;梁底 ＢＦＲＰ布加固结合梁端 Ｕ型锚固措施可以有效提高缺陷梁的抗弯刚度、屈服荷载和极限承载力;提出的承载力计算公式计算值和试验值吻合良好且适中保守。     

碳纤维加固钢筋混凝土梁受弯性能非线性有限元分析

研究混凝土、受拉钢筋和CFRP在开裂、屈服、破坏各阶段的工作状态和受力特点,对认识CFRP加固机理和性能有着重要意义。应用ANSYS建立碳纤维加固钢筋混凝土梁有限元模型,利用单元生死技术模拟CFRP的不同工作状态,对试件梁开裂、屈服、破坏全过程进行非线性有限元分析。分析表明:在钢筋屈服后,CFRP加固钢筋混凝土梁在后期抗弯刚度、延性和极限承载能力方面均有增强;在结构承受较大初始荷载情况下,二次受力问题对加固梁的抗弯刚度、极限承载能力、延性存在一定影响;由于CFRP是在钢筋进入屈服阶段,应力停止增长后才发挥巨大作用,二次受力时的加固也能取得较好效果;分析结果与实测数据吻合。     

预应力玻璃纤维布加固已损混凝土梁的试验研究

提出粘贴预应力玻璃纤维布加固混凝土梁的技术。设计了5根不同加固情况的混凝土梁,分别试验观测其正截面受弯承载力、荷载-挠度曲线、荷载-应变曲线,裂缝开展情况及破坏现象,分析加固梁的受力特点以及受力性能,探讨不同受损程度对加固效果的影响,提出了实用技术与建议。     

花凉亭水库除险加固工程粘钢加固项目的实施

粘钢加固法是除险加固工程中混凝土结构加固的一种新工艺、新方法。它是采用专门配制的改性环氧树脂胶粘剂在混凝土表面粘贴钢板并与原混凝土结构形成整体,共同承受荷载的加固方法。经过粘钢后明显增强了结构强度,提高了承载能力。本文介绍了花凉亭水库除险加固工程粘钢加固的特点、实施的技术要求以及质量检测的方法。     

长周期干湿交替下预应力CFRP加固RC梁的抗弯性能

为了研究长周期干湿交替环境对预应力ＣＦＲＰ加固ＲＣ梁的抗弯性能影响，对4组试件进行干湿循环的实验，次数设计为0次、70次、140次、280次，预应力水平均为ＣＦＲＰ材料抗拉强度标准值的30％。结果表明，干湿交替70次、140次、280次后，试件的极限荷载下降比例分别为8．3％、15．7％以及23．7％，跨中极限挠度下降比例分别为8．4％、30．6％和33．2％，延性系数分别下降了7．6％、37．9％和41．5％；ＣＦＲＰ极限应变在经历了280次干湿交替后减少了48％，材料利用率大幅降低，且加固试件脆性破坏现象更加明显。这些结果表明长周期的干湿交替会对预应力ＣＦＲＰ加固ＲＣ梁的抗弯性能造成显著损害。     

钢/BFRP混杂配筋混凝土梁受弯性能试验研究

纤维增强复合(FRP)筋已成为混凝土结构中替代钢筋的一种实用建筑材料。然而,FRP筋的脆性大大降低了纯FRP筋增强混凝土梁的延性。为了提高FRP筋增强混凝土梁的抗弯延性,同时保留其高强度的特性,在混凝土结构中将钢筋与FRP筋混合使用,组成钢/FRP混杂配筋混凝土梁。为了研究不同配筋率的混杂配筋梁的受弯性能,文章制作并测试了3种配筋形式的混凝土梁,包括1根普通钢筋混凝土梁。1根玄武岩纤维复合(Basalt fiber-reinforced polymer,BFRP)筋增强混凝土梁和3根钢筋与BFRP筋混杂配筋梁,并对其受弯性能进行试验研究。研究的主要参数为配筋率和BFRP与钢筋的面积比。试验结果表明:钢/BFRP混杂配筋混凝土梁在极限承载力和耐久性等方面要优于普通钢筋混凝土梁;与纯FRP筋增强混凝土梁相比,钢/BFRP混杂配筋混凝土梁具有更高的延性和更好的使用性能。钢筋的加入可以提高钢/BFRP混杂配筋混凝土梁的抗弯延性。     

基于ANSYS的粘钢加固钢筋混凝土梁的应力分析

建立了钢筋混凝土粘贴钢板一次受力的有限元分析模型,模拟粘钢加固钢筋混凝土梁从开始受力到屈服阶段的钢筋、钢板受力情况,分析了整个过程中钢板和钢筋的应力变化及粘钢加固钢板两端的剪切应力。     

粘钢加固混凝土梁挠度计算中的两个影响因素

粘钢加固方法正被广泛应用于混凝土加固工程,但现行规范对影响加固构件刚度提高的因素说明还不够明确,本文在试验基础上,讨论了粘贴不同尺寸钢板以及在混凝土梁不同位置粘贴钢板等两个因素对混凝土梁刚度变化及挠度计算的影响,对实际工程有一定的参考意义。     

水工隧洞素混凝土衬砌的粘钢加固与安全系数提升

为了评价衬砌粘钢加固的效果,以三棵松无压城门洞型隧洞为例,建立粘钢加固前后的三维有限元模型,分析了在隧洞停水检修和运行工况下的衬砌应力、应变和开裂情况和加固前后衬砌的安全系数。结果表明,粘钢加固能有效地限制衬砌两侧边墙和底板的不利变形,抑制混凝土的进一步开裂,帮助承担部分拉应力,衬砌结构的最大拉应力和受拉区域都有减小;粘钢加固后,衬砌整体的安全系数有所提升,边墙中部应力满足了安全要求;边墙底部转角处的应力集中区,可以采取适当加厚该处的粘贴钢板厚度解决。     

HRB400钢筋再生混凝土梁受弯承载力研究

通过7根配置HRB400钢筋再生混凝土简支梁和1根普通混凝土梁的对比试验,分析了再生骨料替代率、纵向钢筋配筋率等对再生混凝土梁正截面受力性能的影响。试验结果表明:钢筋再生混凝土梁的正截面破坏过程与普通混凝土梁相似,在受力过程中仍具有明显的弹性、开裂、屈服、破坏4个受力阶段;再生混凝土梁在受力过程中正截面应变变化基本符合平截面假定;采用现行混凝土结构设计规范计算的再生混凝土梁的极限承载力是可行的,而且计算结果具有一定的安全裕量。     

BFRP与CFRP加固混凝土梁抗弯性能试验研究

通过6根BFRP加固梁和3根CFRP加固梁的抗弯性能对比试验,分析了FRP类型、FRP粘贴层数和混凝土强度等级对加固梁抗弯性能的影响。试验结果表明,梁的抗弯承载力和抗弯刚度随FRP强度、FRP粘贴层数及混凝土强度等级的增加而提高,但不成线性关系;U型箍锚固量相同的情况下,CFRP加固梁较BFRP加固梁更容易发生锚固失效;对于加固梁承载力的加固效果,粘贴1层CFRP布优于粘贴1层BFRP布,但劣于粘贴2层BFRP布。     

输水隧洞粘钢加固效果影响因素的有限元分析

输水隧洞衬砌结构病害严重威胁隧洞的长期安全稳定运行。粘钢加固法凭借其工艺简便、经济合理、工期较短等特点而常被运用于隧洞衬砌结构加固补强工程中。合理选择粘钢加固技术参数是确保加固效果的关键,依据某输水隧洞设计了6种粘钢加固方案,利用有限元计算对比分析了钢板厚度、钢板材料强度、胶层厚度三个因素对加固效果的影响。经分析,建议在胶层粘结能力较强,锚固措施较好的条件下适当增大钢板厚度,减小胶层厚度,选用"轻质高强"的钢板材料,以保证加固效果。     

粘钢加固技术在张家嘴水库启闭机室大梁加固工程中的应用

粘钢加固技术是以钢板为主要加固材料、以高分子材料为主体的无溶剂型双组分高效建筑结构胶为粘接剂,修补处理混凝土建筑物裂缝等缺陷的一种方法。应用粘钢加固技术补强混凝土构件,能有效地增加原构件的荷载承载能力,且节约施工成本、缩短施工工期,对水库加固工程具有一定的现实意义。     

湿热环境下预应力CFRP加固高强混凝土梁的抗弯性能研究

为研究高温、高湿环境对碳纤维布加固高强混凝土梁抗弯性能的影响,在温度为４０℃和温度为２０℃环境下,对ＣＦＲＰ预应力及非预应力加固的２４根梁进行弯曲试验。结果表明:在温度为２０℃的自然环境下,与无ＣＦＲＰ布粘贴的基准梁相比,粘贴非预应力ＣＦＲＰ布加固的试验梁,其开裂荷载提高３５．６％,极限荷载提高３７．６％,并且随着ＣＦＲＰ的施加和预应力等级的逐渐加大,其开裂荷载显著升高;在温度为４０℃的湿热环境下,与无ＣＦＲＰ布粘贴的基准梁相比,非预应力ＣＦＲＰ加固的试验梁,其开裂荷载提高２７．３％,极限荷载提高２９．３％,随着ＣＦＲＰ预应力等级逐渐提高,其开裂荷载呈逐渐增大趋势;与温度为２０℃自然环境相比,在温度为４０℃的湿热环境下,试验梁的开裂荷载与极限荷载呈下降趋势,且随着预应力等级的增大,下降幅度变大。     

持载与湿热环境下ＣＦＲＰ加固高强混凝土梁结构性能研究

夏季湿热的大气环境对我国大部分地区的ＣＦＲＰ（碳纤维增强聚合物）加固钢筋混凝土结构性能 有不利影响。为探讨湿热环境与荷载耦合作用对ＣＦＲＰ加固高强钢筋混凝土梁结构性能的影响,共制作 16根ＣＦＲＰ加固钢筋混凝土梁试件,在不同温湿度环境下,对荷载与湿热环境耦合作用下ＣＦＲＰ加固钢 筋混凝土梁进行试验研究与理论分析。试验结果表明:随湿热环境作用时间增加,ＣＦＲＰ加固混凝土梁 剥离破坏界面由混凝土层逐渐转移到树脂胶层;荷载与湿热环境的耦合作用对ＣＦＲＰ加固钢筋混凝土梁 极限承载力影响较明显;湿热环境对加固钢筋混凝土梁的结构性能有不利影响。     

盐雾干湿循环对预应力CFRP加固梁抗弯性能影响

为了研究盐雾干湿循环作用下预应力ＣＦＲＰ加固梁的抗弯性能，采用３．５％ＮａＣｌ溶液作为干湿循环介质，分别在０次、７０次和１４０次干湿循环次数下，对２１根不同ＣＦＲＰ预应力等级的加固梁进行了四点弯曲试验。研究结果表明:当ＣＦＲＰ预应力等级由１５％提高至３０％时，加固梁的极限荷载分别提高了１０．０％和２３．０％，延性系数分别提高了２８．０％和６５．４％，表明预应力ＣＦＲＰ对加固梁抗弯性能的提高有明显效果；在干湿循环作用７０次与１４０次后，３０％ＣＦＲＰ预应力等级加固梁的极限荷载分别下降了８．３％和１５．７％，延性系数分别下降了７．６％和３７．９％，表明盐雾干湿循环次数的增加会对预应力ＣＦＲＰ加固梁的抗弯性能产生显著影响。     

钢板厚度及混凝土强度对粘钢补强梁疲劳性能的影响

本文通过钢筋混凝土芯梁及粘贴钢板补强混凝土复合梁的疲劳试验，研究了它们在疲劳试验过程中载荷和加载线位移及跨中挠度的变化规律。同时，还探讨了混凝土强度、补强钢板厚度等因素对粘钢补强梁的疲劳性能影响。     

泵站既有电机梁损伤原因分析与加固方法

电机梁是泵站建筑中的核心构件,同时也是易遭受损伤的构件。该文从设计、施工和维护三方面探讨了其损伤原因。并给出了常用加固措施。对某电机梁分别采用粘贴钢板和粘贴碳纤维板进行抗弯加同设计,并比较了两种加同措施的经济性。分析结果显示,复合纤维材料加固在施工性、耐久性、抗疲劳性和经济性等方面均优于粘钢加固．因而可在条件许可的情况下．优先选用纤维复合材料加同电机梁。     

钢纤维自密实混凝土梁抗剪性能的试验研究

对15根自密实钢筋-钢纤维混凝土梁和6根普通自密实钢筋混凝土梁的抗剪性能进行了试验研究,通过荷载-跨中挠度曲线、剪跨区荷载-混凝土主应变曲线和荷载-箍筋应变曲线,分析了钢纤维掺量、剪跨比和配箍率对梁抗剪性能的影响。基于试验结果,对比了Rilem TC 162-TDF和CECS 38:2004抗剪公式,并与实测值进行了比较。结果表明,钢纤维能够显著的提高无腹筋梁的变形能力和承载能力,改善破坏形态。由钢纤维部分取代箍筋使梁具有更好的抗剪性能;Rilem TC 162-TDF与实测值吻合较好。