预应力CFRP布加固混凝土梁可靠性研究

为使碳纤维(CFRP)的高强度能充分发挥其作用，通过对5根混凝土梁在反向加载条件下的碳纤维加固试验研究，对在反向加载条件下碳纤维加固前后的梁可靠度进行了分析和比较，反向荷载从14kN增加到20kN，结构的可靠度分别比未施加反向荷载时增加0．713，0．838和1．007．因此利用该法加固结构可充分利用高强的CFRP及更好地控制裂缝，从而对提高梁的可靠性有更好的效果．     

碳纤维加固钢筋混凝土受弯构件正截面疲劳理论与低温疲劳性能试验

为了探索低温条件下碳纤维加固钢筋混凝土构件的疲劳性能,寻找疲劳破坏规律,展开了受弯构件正截面疲劳理论的推导研究。利用两根试验梁在－３０～－２０℃下进行疲劳加载试验,得出加固梁挠度、刚度、裂缝及疲劳强度的变化规律,对比研究了其在低温与室温下的疲劳性能。试验结果表明：低温疲劳荷载下,碳纤维布通过限制裂缝发展提高了混凝土梁的抗疲劳变形能力;加固梁的挠度明显小于室温疲劳荷载下的挠度,裂缝分布规律较好,裂缝宽度较小;碳纤维加固梁正截面疲劳承载力符合要求,具有一定的安全储备;现有的碳纤维加固梁跨中疲劳变形计算公式并不适用于低温情况。     

碳纤维加固混凝土梁的试验研究

为考察碳纤维的粘贴方式、层数等因素对碳纤维加固的混凝土梁在抗弯性能和力学行为方面的影响情况,分析加固梁在承载过程中的破坏特征与裂缝的发展过程,进行了对比试验研究.结果表明:碳纤维粘贴可以提高钢筋混凝土梁的抗弯刚度、改善结构的力学性能,且碳纤维的粘贴方式对抗弯承载力的提高影响较大,所得结论为碳纤维加固混凝土梁的研究和应用提供了依据.     

碳纤维布和钢板加固超载预裂梁的受力机理分析

选用32根不同配筋量的缩尺梁,进行不同预加超载幅值的重复加载预裂,并采用碳纤维和钢板加固,主要研究了具有不同损伤的被加固梁在加固前、后的受力状态,以及粘贴加固超载预裂梁在荷载作用下原结构和加固材料之间的内力分配,对进一步认识粘贴加固结构复合截面工作机理具有很好的参考价值.     

预应力CFRP布加固负载混凝土梁受剪性能试验

为研究负载状态下利用预应力碳纤维布加固混凝土梁斜截面受剪性能,根据配箍率的不同制作3组共计12根钢筋混凝土梁,每组选择1根混凝土梁进行单点加载受剪试验,获取极限受剪承载力及裂缝分布等试验数据.对另9根梁预加载至极限受剪承载力的0.4倍,在持荷状态下对试验梁弯剪区段利用预应力碳纤维布加固.完成这9根梁负载加固后的斜截面二...     

简支叠合梁抗弯性能非线性分析

为了准确分析复和材料叠合梁的受弯全过程,考虑到组成叠合梁的各种材料非线性本构关系,基于经典层合理论和有限元基本思想,建立了一种新型层合梁单元,得到了该种类型单元的刚度方程.采用分步加载法进行了钢-混凝土组合试验梁及碳纤维加固混凝土梁在竖向荷载作用下的受弯全过程分析,经过试验验证,复合梁挠度的计算值与试验值有较好的一致性.     

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。     

碳纤维筋体外预应力加固钢筋混凝土梁的疲劳性能

通过碳纤维筋体外预应力加固的钢筋混凝土梁疲劳试验,研究了加固梁的疲劳破坏模式及抗疲劳性能。结果表明:碳纤维筋体外预应力加固钢筋混凝土梁发生疲劳破坏时,钢筋及体外筋均未疲劳断裂,而是上缘受压区混凝土疲劳压碎;在疲劳荷载水平S0.43时,碳纤维筋应变随疲劳次数的增加增幅不明显;当S0.43时,碳纤维筋应变明显增加;在经历一定次数疲劳加载后,钢筋应变、混凝土应变与荷载呈非线性关系,而碳纤维筋的应变与荷载依然呈线性关系;在同一静载作用下,疲劳次数越大,钢筋应变、混凝土应变及碳纤维筋应变越大;与未加固的钢筋混凝土梁比,加固梁(S=0.48)疲劳寿命可提高30%。     

CFRP加固钢筋混凝土梁火灾后的试验研究

比较分析了火灾试验后6根混凝土梁在用碳纤维布(CFRP)加固前后的极限荷载、变形、裂缝、延性系数等指标．试验研究表明：混凝土梁在遭受火灾作用后,由于材料性能的衰退而导致梁的承载力降低;使用碳纤维布提高火灾后混凝土梁的承载力的方法,能有效地抵抗2次火灾的影响;基于试验结果,推导出火灾后碳纤维布加固的实用设计方法,与试验数据可以较好地吻合,且偏于安全,能满足实际工程应用的要求．     

碳纤维加固混凝土梁的耐腐蚀性试验分析

为了解碳纤维加固混凝土构件在海洋等腐蚀环境下的耐久性,在荷载与海水共同作用条件下对7根采用不同碳纤维加固方式的混凝土梁进行了试验研究,试验结果表明碳纤维包裹层通过约束混凝土、延缓裂缝处混凝土的退化、阻断盐水的通道等来阻止腐蚀性离子向混凝土内部渗透,并进一步阻止电化学反应的发生;采用碳纤维加固混凝土梁是可行的,加固后的混凝土梁的力学指标和耐久性指标都得到了不同程度的提高,但是采取的加固防护形式不同,对混凝土梁的耐久性指标有较大的影响,在实际工程中应合理的选择加固方式.     

碳纤维布加固钢纤维混凝土梁的抗弯性能预测

在碳纤维布加固钢筋钢纤维混凝土梁中,加固效果要受到被加固结构本身性能、加固材料性能以及荷载情况等因素的影响,因此,加固效果具有极高的非线性.针对这一问题, 在试验研究的基础上,运用神经网络方法,以钢纤维混凝土强度、截面尺寸、纵向钢筋配筋率等10个变量作为输入单元,以加固梁的抗弯承载力作为输出单元,建立了预测加固梁抗弯承载力的BP神经网络模型.通过预测值与试验值的对比分析,验证了该模型的科学性和合理性.     

碳纤维布长度对RC加固梁抗弯性能的影响研究

通过7根碳纤维布加固补强钢筋混凝土梁的试验,研究了粘贴不同层数、不同长度碳纤维布对钢筋混凝土梁受弯性能的影响和作用.试验研究了加固梁初裂荷载、极限荷载、刚度以及纤维布应力变化规律.通过比较试验结果与有限元计算结果,验证了有限元法对纤维布加固RC梁计算结果的可靠性与通用性,结果表明加固梁受弯承载力及刚度明显提高,裂缝形态得到改善,碳纤维布受弯加固是便捷的、高效的.     

碳素纤维布加固铁路桥梁疲劳试验研究

对缩尺比例为1∶4的铁路用普通钢筋混凝土桥梁和预应力混凝土桥梁进行了碳素纤维布加固后的疲劳试验研究.试验表明,加固后的混凝土梁经200万次疲劳后,强度和刚度不会降低,没有发生剥落和脆断现象,完全符合铁路实用要求.通过理论分析,提出了符合铁路规范的承载力计算公式,计算值与试验值吻合较好.     

预应力 CFRP 布加固负载混凝土梁抗裂性能分析

为开展预应力碳纤维增强复合材料（CFRP）布加固混凝土受弯构件时对正截面裂缝影响的研究,设计制作了配筋率不同的2组共计8根试验梁。在承受40％极限荷载的基础上利用预应力CFRP 布对试验梁正截面进行加固,并完成其静载试验,获得混凝土受弯构件在前期加载和加固后的二次受力过程中弯曲段裂缝分布、裂缝宽度和高度的试验数据。在试验数据的基础上,通过理论分析,提出了与《混凝土结构设计规范》相协调的预应力 CFRP 布加固负载混凝土梁弯曲段裂缝平均间距和最大裂缝宽度的计算公式。研究结果表明：二次受力过程中,预应力 CFRP 布能有效抑制裂缝的开展,且随着预拉应力的增加,裂缝平均间距和裂缝宽度均减小。     

预应力CFRP布三种粘贴方式对RC梁受弯性能的影响

为研究不同加固方式对梁受弯性能的效果,以节约加固成本,采用单元"生死"技术对预应力CFRP布加固钢筋混凝土梁进行了有限元模拟,并与试验结果做了比较,结果表明计算值和试验值吻合较好.在此基础上,分别设计了三种不同粘贴方式的预应力碳纤维布钢筋混凝土梁.第一种粘贴方式是预应力碳纤维布梁底全部粘贴;第二种粘贴方式是预应力碳纤维布梁底跨中粘贴;第三种粘贴方式是预应力碳纤维布梁底跨中部分粘贴.对三种不同粘贴方式下的预应力CFRP布加固钢筋混凝土梁进行模拟计算,对比分析三种不同预应力CFRP布粘贴方式对钢筋混凝土梁受弯性能的影响.研究结果表明:同等条件下,采用第二种加固方案效果最佳.     

钢筋网复合砂浆加固混凝土梁的裂缝和刚度计算

目的为解决钢筋网复合砂浆加固的混凝土梁的裂缝和刚度的变化问题.方法通过试验,对钢筋网复合砂浆加固的抗弯足尺混凝土梁二次受力的裂缝与挠度试验数据进行了分析,包括10根用复合砂浆钢筋网加固的加固试验梁和4根未加固的对比梁,分4组进行试验,试验的变化参数分别为原梁配筋率、加固配筋率、一次受力幅度等.结果加固梁的裂缝开展比较缓慢,裂缝呈现“细而密”的特点,加固梁的刚度得到较大的提高.结论对试验数据进行分析表明,加固措施可以提高梁的抗裂性能,显著提高梁的刚度.笔者提出的加固梁的裂缝与刚度的计算公式与试验数据吻合较好.     

Experimental study and analysis on fatigue stiffness of RC beams strengthened with CFRP and steel plate

The objective of this work is to investigate the fatigue behavior of reinforced concrete(RC) beams strengthened with externally bonded carbon fiber reinforced polymer(CFRP) and steel plate. An experimental investigation and theoretical analysis were made on the law of deflection development and stiffness degradation, as well as the influence of fatigue load ranges. Test results indicate that the law of three-stage change under fatigue loading is followed by both midspan deflection and permanent deflection, which also have positive correlation with fatigue load amplitude. Fatigue stiffness of composite strengthened beams degrades gradually with the increasing of number of cycles. Based on the experimental results, a theoretical model by effective moment of inertia method is developed for calculating the sectional stiffness of such composite strengthened beams under fatigue loading, and the calculated results are in good agreement with the experimental results.     

碳纤维布加固钢筋混凝土短柱在反复荷载下的受力性能试验研究

对碳纤维布加固钢筋混凝土短柱在反复荷载作用下的受力性能进行了试验研究 ,探讨了轴压比、碳纤维加固量、配筋率和加载顺序对碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的破坏特征、受力性能及破坏机理的影响 .试验表明 ,碳纤维布加固钢筋混凝土短柱具有良好的荷载—位移滞回性能 ,能有效提高钢筋混凝土短柱的抗震性能 .     

CFRP板加固受弯钢梁性能试验研究

碳纤维增强复合材料(CFRP)板加固钢梁时,采取防止CFRP板由于端部应力集中而发生剥离破坏的措施十分必要,通过采用不同长度、宽度、厚度的CFRP板对H钢梁进行受弯加固试验,并在CFRP板端部设置了碳纤维布U形锚固措施,试验结果表明:采用CFRP板加固钢梁能明显提高钢梁的抗弯承载能力和刚度,提高的幅值与加固面积、CFRP板厚度及端部锚固有关,加固面积越大、CFRP板越厚其加固效果越好;在加固延伸长度范围内设置的碳纤维布U形锚固,能在一定程度上防止剥离破坏的作用并可增加加固效果.