BFRP加固圆木柱的力学性能研究

进行了5根BFRP加固圆短柱轴心受压试验和数值模拟研究,分析了BFRP不同加固方式对圆柱承载力、变形的影响。加固后的圆柱其承载力和变形性能均有所提高,数值模拟结果和试验结果基本吻合,并修正了圆木柱的承载力公式。     

BFRP筋海砂再生混凝土柱轴压性能研究

通过30根BFRP筋海砂再生混凝土（Sea-sand recycled aggregate concrete,SRAC）柱的轴心受压试验,探究BFRP纵筋配筋率、BFRP箍筋间距和再生骨料取代率等因素的影响。试验发现：BFRP筋柱的破坏过程与钢筋混凝土柱较为相似。随着混凝土中再生砖骨料含量的增加,试件承载力相应降低;为提高柱承载力,当其他参数相同时,可适当提高BFRP纵筋配筋率;减小箍筋间距,试件延性明显改善,但承载力提高幅度较小。     

外粘贴BFRP加固新疆杨木矩形截面柱轴心受压力学性能试验研究

针对外粘贴BFRP纤维布加固杨木矩形短、长柱在力学性能上存在差异,以不同粘贴方式、不同层数及不同木柱长度为变量,对杨木矩形短、长柱进行轴压力学性能试验,分析长柱破坏形态、极限承载力、荷载-位移、荷载-应变等。试验结果表明,与未加固杨木矩形长柱比较,BFRP纤维布能较好的约束木柱横向变形,提高了木柱承载力、延性、刚度、变形能力。与杨木长柱比较,横向粘贴BFRP纤维布加固短柱效果优于长柱的加固效果。     

玄武岩纤维布和碳纤维布加固高强混凝土柱轴压性能试验研究

为了研究等侧向约束强度状态下玄武岩纤维布(BFRP)和碳纤维布(CFRP)加固高强混凝土柱的轴压性能,试验共制作了6根钢筋混凝土柱,并考虑了FRP布种类、混凝土强度两种影响因素。结果表明:与未加固柱相比,BFRP布和CFRP布加固柱的受压承载力均有显著改善,且后者对承载力的提高能力较前者更强。对于柱的延性性能,两种布对普通混凝土柱皆提升明显,且BFRP布对其约束效果更优;但高强混凝土柱加固后仍表现出较强的脆性,提高程度不够显著。最后,选取了4种经典FRP约束混凝土强度模型进行对比计算,计算结果与试验数据吻合良好。     

玄武岩纤维加固混凝土短柱试验研究

针对工程中大量存在的结构短柱现象,本文研究了玄武岩纤维布(BFRP)加固矩形短柱的抗震性能。试验结果表明:使用BFRP加固混凝土短柱,试件极限承载力提高效果不明显,但极限位移大幅提高,抗震耗能能力增强,破坏模式由剪切破坏转变为弯剪破坏。同时,试验表明纤维加固量的增加对试件的抗震性能影响甚小。     

BFRP约束钢筋混凝土短柱偏心受压试验研究

以偏心率、加固量和粘贴形式为变化参数,共进行18个圆形截面钢筋混凝土柱试验.其中15个试件包裹了纤维布,另外3个未包裹纤维布.试验结果表明:由于玄武岩纤维布(BFRP)的作用,包裹BFRP试件较对比试件的承载力有很大提高,同时延性也有不同程度的提高,证明了BFRP约束对提高钢筋混凝土柱的力学性能的有效性.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.     

应急加固砖柱受力性能试验分析及设计

对应急加固用的砖柱砌筑24h后的受压力学性能和极限承载力进行了试验分析,通过试验对比24h砖柱与28d砖柱的力学性能和极限承载力,借鉴现行砌体结构设计规范,提出了24h砖柱受压极限承载力的计算和设计方法。     

玄武岩纤维增强材料加固钢管混凝土圆柱轴压性能的试验研究

通过在钢管外部缠绕玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)对钢管混凝土进行修复加固,能有效地提高构件的极限承载力、增加构件的延性、耐腐蚀性。通过对BFRP加固钢管混凝土的试验研究,分别对4个用BFRP纤维布缠绕加固和3个未加固钢管混凝土进行轴压试验,并通过荷载-位移曲线、荷载-应变曲线进行分析。结果表明:用BFRP缠绕加固的试件轴压破坏形态为BFRP拉断,钢管屈曲;用BFRP加固试件的承载力比未加固试件提高了17.3%,同时增加了试件的延性;未加固与加固试件轴压承载力的试验结果与理论计算结果的偏差较小,验证了理论计算的准确性。     

玄武岩纤维复材布加固素混凝土方柱轴压性能研究

对15根不同类型的玄武岩纤维复材(BFRP)布加固素混凝土方柱进行轴压试验研究,按照FRP层数、种类、包裹类型等参数分为5组,观察其破坏过程和破坏特点,评价BFRP对混凝土方柱承载力和延性的提高效果并基于试验数据进行ABAQUS有限元分析,验证关于FRP约束混凝土柱承载力和极限应变的现有计算模型的准确性。研究表明:BFRP加固方柱的抗压强度和延性随包裹层数的增加而提高,但提高幅度衰减,其中2层BFRP加固方柱的抗压强度和极限压应变较未约束柱分别提高约41%和144%;有限元分析的峰值压应力与试验值接近,受压本构曲线走势大致接近;引用的计算模型与试验值吻合较好且偏于安全。     

纤维增强复合材料满贴加固新疆杨木短柱轴心抗压试验研究

为研究纤维增强复合材料满贴加固新疆杨木柱的力学性能,对新疆杨木矩形截面短柱采用玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)或碳纤维增强复合材料(CFRP)分别粘贴1层和2层进行加固,而后进行轴心抗压试验,对其承载力、荷载-应变曲线、纵向变形、横向变形等力学性能指标进行对比分析。试验结果表明:BFRP和CFRP满贴加固能够显著提高新疆杨木柱的轴心受压性能,承载力提高幅度中单层的介于71.3%~75%,双层的介于83.8%~86.9%;且BFRP满贴加固后木柱的抗压承载力较大,CFRP满贴加固后木柱的纵向变形能力较好,横向约束作用相对明显。     

玄武岩纤维布加固木柱轴压性能试验研究与有限元分析

为研究玄武岩纤维布(BFRP)加固木柱的轴压性能,通过改变BFRP包裹层数和间隔包裹距离,对21根圆形截面短柱进行了轴心受压试验。观察试件的加载破坏过程及破坏形态,获取了试件的荷载-位移曲线和荷载-应变曲线,分析了影响木柱轴压性能的因素;采用ABAQUS有限元软件对BFRP间隔加固木柱进行了有限元模拟分析,模拟结果与试验结果吻合较好。模拟结果和试验研究表明,采用BFRP加固的木柱较未加固的木柱其承载力和位移延性性能显著提高。     

CFRP与BFRP加固RC柱抗震性能比较研究

采用有限元软件ABAQUS建立CFRP与BFRP加固RC柱的数值模型,比较研究了两种FRP材料加固RC柱的抗震性能,并系统地讨论了FRP材料类型、长细比、轴压比、FRP加固层数等参数对RC柱抗震性能的影响。研究结果表明,模型可以较好地模拟FRP加固钢筋混凝土圆柱的抗震性能,与试验结果吻合。随着FRP包裹层数增加,试件的承载力逐渐提高,但存在最佳加固层数;随着轴压比的增加,试件承载力有一定提高,但延性降低。在长细比一定范围内,试件的承载力及延性得到较大提高。相同工况下,两种FRP加固RC柱在承载力、延性、耗能能力方面相近,但考虑到价格优势及较好的力学性能,BFRP在混凝土结构抗震加固领域有较好的应用前景。     

CFRP加固普通砖轴心受压柱试验研究

通过对3组粘贴碳纤维布(CFRP)的普通砖轴心受压短柱及1组对比柱在单调荷载作用下的试验研究,比较分析了不同FRP加固量等参数对加固砖柱的承载力、延性和破坏形态的影响。试验表明:横向粘贴CFRP布能有效地提高轴心受压短柱的承载力,柱的延性得到显著改善。     

活性粉末混凝土面层加固砖砌体柱受压力学性能试验研究

活性粉末混凝土(RPC)是一种新型超高性能水泥基材料。利用RPC高性能,提出采用外包RPC面层加固砖砌体柱的方法,并对1根未加固砖砌体柱和4根RPC面层加固砖砌体柱进行轴心受压试验,同时利用ABAQUS软件对试验过程进行模拟,将模拟结果与试验结果进行了对比。试验及数值分析结果表明:RPC面层与砖柱具有良好的黏结性能,采用RPC面层加固砖砌体柱能够有效地抑制柱体开裂和破坏,提高砖砌体柱的延性和极限承载力,改善砖砌体柱受压脆性破坏模式。     

增大截面法加固小偏压砖柱的试验研究

通过对小偏心受压砖柱进行增大截面法加固,以不同的加固方法和加固厚度为变化参数,比较加固后结构的极限承载力及破坏形式。试验结果表明:U形和围套方法加固小偏心受压砖柱都能够明显提高砖柱极限承载能力,但两种不同加固方法的破坏形式有所不同。     

玄武岩纤维间隔加固新疆杨木方形截面长柱轴心受压力学性能试验研究

针对外粘贴玄武岩增强复材(BFRP)布加固杨木矩形长柱在力学性能上存在差异,分别采用间隔粘贴1层、间隔粘贴2层对木柱进行轴压力学性能试验,获得了长柱破坏形态、极限承载力、荷载-应变关系、荷载-位移关系、延性指标等。试验结果表明:杨木长柱以典型的中部弯曲破坏形式为主,与未加固长柱比较,木柱极限承载力分别提高8. 75%、30. 00%,横向粘贴BFRP纤维布能有效约束木柱横向变形,提高纵向变形能力,延性得到进一步改善。     

BFRP加固榫卯节点抗震性能试验研究

通过玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)加固圆形截面木结构榫卯节点的水平低周反复荷载试验,对加固后榫卯节点的抗震性能进行了研究,主要包括滞回曲线、骨架曲线、强度和刚度退化规律、变形等。试验结果表明,BFRP加固榫卯节点的滞回曲线和未加固榫卯节点的滞回曲线图形明显不同,BFRP加固能够有效提高榫卯节点的承载力和刚度。根据榫卯节点刚度和极限承载力提高的比例,提出了BFRP加固榫卯节点的加固设计经验公式。     

玻璃纤维片材等间距加固砖柱的轴压试验研究

随着新材料的不断出现,新的建筑物加固方法也不断推出,纤维增强塑料(FRP)在土木工程领域的应用就是一例。本文进行了17个(六组)玻璃纤维(GFRP)片材等间距包裹加固砖砌体柱和六个(二组)对比砖柱的轴压试验。试验结果表明:这种加固方式能在不同程度提高砖柱承载力的同时,还能十分有效提高砖柱的极限应变,对提高砖柱的抗压刚度与砖柱的延性发挥了很好的作用。     

BFRP布加固巴掌榫墩接木柱轴压性能研究

为研究BFRP布加固巴掌榫墩接木柱(简称“加固木柱”)的轴压受力性能，对10个木柱进行轴压试验，包括7根不同BFRP环箍层数和纵带层数的墩接柱、1根刻半榫墩接柱与2根完好木柱；分析加固木柱的破坏特征、荷载-变形曲线，对比加固前后木柱的失效模式、应变状态、承载力、刚度、延性等；提出适用于木构件的名义屈服点确定方法，以准确计算其位移延性系数。结果表明：BFRP环箍与纵带加固柱的墩接区整体性良好，承载力和刚度可恢复至完好木柱的80%～90%,延性提高9%～90%,加固后木柱具有良好的受力性能；按ESEP法确定的名义屈服位移合理可靠，可用于木柱屈服点的确定。建立数值仿真模型，在验证模型有效性的基础上，针对墩接高度、墩接长度对加固木柱的影响展开参数分析。结合参数分析结果，推导得到FRP加固巴掌榫墩接木柱轴压承载力计算公式。有限元分析表明，承载力随墩接高度的增加而减小，墩接长度对承载力影响较小；承载力公式计算值与试验值最大误差为12.1%,可为木结构建筑的修缮提供参考。     

BFRP加固重度预裂钢筋混凝土梁受弯承载力试验研究

为了研究外贴BFRP加固重度预裂RC梁的受弯承载力,通过设置2组试件,对比分析了BFRP加固重度预裂RC梁的破坏形态、承载力、荷载-挠度曲线和荷载-纤维布应变曲线等。研究结果表明:重度预裂RC梁经BFRP加固后,在加载过程中,跨中混凝土沿原裂缝开裂和扩展,达到极限荷载后,受压区混凝土被压碎,BFRP未发生明显破坏;重度预裂RC梁的受弯承载力可达到同BFRP层数加固基准梁的107.99%(1层BFRP)、95.07%(2层BFRP)和99.34%(3层BFRP);BFRP加固重度预裂RC梁的荷载-挠度曲线及荷载-纤维布应变曲线的变化规律与基准梁存在差异。根据BFRP加固重度预裂RC梁的破坏特点,并考虑受压区混凝土抗压强度的折减,提出了适用于BFRP加固重度预裂RC梁的受弯承载力计算公式,经过验证,计算值与试验结果吻合良好。