预应力碳纤维复材布加固钢筋混凝土方形截面短柱轴压性能试验研究

为了研究预应力碳纤维复材(CFRP)布加固钢筋混凝土方形截面柱的轴心受压力学性能,设计4根钢筋混凝土方形截面柱进行轴心受压试验,包括1根未加固的普通钢筋混凝土柱和3根预应力CFRP布加固的钢筋混凝土柱。通过试验获得了各试件破坏形态、受压极限承载力、轴向位移和CFRP布的应力应变曲线等试验数据,分析不同应力水平的CFRP布对钢筋混凝土方形截面柱加固后力学性能的影响。结果表明:与未加固的普通钢筋混凝土柱相比,采用预应力CFRP布加固试件的轴心受压承载力和延性均有明显的提高,提高幅度随应力水平的提高而增大;而且对CFRP施加预应力能避免纤维布的应力滞后问题,更好地发挥纤维布的高强性能。     

圆形钢套管加固钢筋混凝土短柱轴心受压试验研究

为了研究圆形钢套管加固钢筋混凝土柱的轴心受压承载力,进行了1根未加固的普通钢筋混凝土柱和3根圆形钢套管加固钢筋混凝土短柱在不同加固钢套管厚度下的轴心受压试验。试验结果表明：加固试件的强度和延性由于钢套管的约束均得到成倍的提高,并且随着圆形钢套管管壁的增厚,试件的承载力增大,延性变好。     

圆形钢套管加固钢筋混凝土短柱轴心受压承载力研究

为了研究圆形钢套管加固钢筋混凝土柱的轴心受压承载力计算方法,进行了1根未加固的普通钢筋混凝土柱和3根圆形钢套管加固钢筋混凝土短柱在不同加固钢套管厚度下的轴心受压试验,在试验结果的基础上,考虑混凝土三向受压Richard公式与蔡绍怀公式,根据叠加法与极限平衡法建立了圆形钢套管加固钢筋混凝土短柱的轴压承载力公式。研究结果表明,对比国内外规程,利用叠加法且考虑蔡绍怀公式计算出的承载力与试验结果吻合度最高。     

外套钢管自密实混凝土加固钢筋混凝土圆形截面短柱轴压性能试验研究

提出外套钢管自密实混凝土加固钢筋混凝土柱的复合加固方法。通过11个加固钢筋混凝土圆形截面短柱试件（其中2个为增大截面加固柱试件、9个为复合加固柱试件）和2个未加固钢筋混凝土圆形截面短柱试件的轴压试验,对不同方法加固的钢筋混凝土圆形截面短柱承载力、刚度和延性进行研究,分析加载方式、含钢率、后浇自密实混凝土强度、界面处理方式等因素对复合加固柱轴压性能的影响。试验结果表明：复合加固柱试件的承载力和延性均优于未加固钢筋混凝土圆柱试件和增大截面加固柱试件。仅核心混凝土受压的试件承载力略大于全截面受压的试件;随着含钢率的增大,复合加固柱试件的承载力和延性提高显著;随着后浇自密实混凝土强度的提高,复合加固柱试件的承载力略有提高,但延性有所下降;界面处理方式对复合加固柱试件轴压性能影响不显著。在试验研究的基础上,提出复合加固钢筋混凝土圆形截面短柱的承载力计算式,得出的计算结果与试验结果吻合良好。     

圆形钢套管加固钢筋混凝土短柱轴心受压承载力研究

为了研究圆形钢套管加固钢筋混凝土柱的轴心受压承载力计算方法,进行了1根未加固的普通钢筋混凝土柱和3根圆形钢套管加固钢筋混凝土短柱在不同加固钢套管厚度下的轴心受压试验,在试验结果的基础上,考虑混凝土三向受压Richard公式与蔡绍怀公式,根据叠加法与极限平衡法建立了圆形钢套管加固钢筋混凝土短柱的轴压承载力公式.研究结果表明,对比国内外规程,利用叠加法且考虑蔡绍怀公式计算出的承载力与试验结果吻合度最高.     

外包钢加固钢筋混凝土柱的数值模拟研究

为研究外包钢板加固后钢筋混凝土柱的受力性能变化,采用ABAQUS有限元程序对外包钢板加固的矩形截面钢筋混凝土柱和未加固柱进行了非线性有限元数值模拟计算,并研究了不同钢板粘贴方式、钢板的间距等设计参数对加固效果的影响。计算结果表明:外包钢板加固后的钢筋混凝土柱的承载力和刚度有了明显提高,且钢板用量相同时,钢板宽度越小、间距越小的加固柱的承载力越高。     

考虑二次受力圆形钢套管加固钢筋混凝土短柱轴心受压承载力研究

为了研究圆形钢套管加固钢筋混凝土短柱在二次受力下的基本力学性能,首先进行了1根未加固的普通钢筋混凝土柱和2根圆形钢套管加固钢筋混凝土柱的轴心受压试验,其中1根柱通过对其施加后张预应力来模拟构件加固前的初始轴压力;其次,依照试验参数,应用有限元数值模拟加固柱在不同轴压比下的力学性能;最后建立了圆形钢套管加固钢筋混凝土短柱在二次受力下的轴心受压承载力计算公式.结果表明:无论是否有初始轴压力,加固柱承载力均比未加固柱高很多,但是二次受力下的加固柱的轴心受压承载力会略有降低,且承载力会随着轴压比的增大而减小;应用有限元数值模拟的结果和应用承载力公式计算出的结果均与试验结果吻合良好.     

预应力钢带加固钢筋混凝土柱抗震性能试验研究

提出一种预应力钢带加固钢筋混凝土柱的新技术,并通过预应力钢带加固高轴压比钢筋混凝土矩形截面柱的拟静力试验,对该预应力钢带加固方法进行初步研究。在试验中主要考察轴压比和预应力钢带间距两个主要参数对加固后钢筋混凝土矩形截面柱抗震性能的影响规律。结合试验研究结果,对加固试件和未加固的对比试件的滞回曲线、骨架曲线、位移延性、刚度退化和耗能性能等抗震性能指标进行了比较研究。研究结果表明,预应力钢带加固技术可以明显改善钢筋混凝土柱抗震性能,具有良好应用前景。     

紫外线对玄武岩纤维布加固钢筋混凝土柱性能影响的试验研究

紫外线照射对玄武岩纤维布加固钢筋混凝土柱的性能有一定的影响,对不同紫外线照射时间下的16个钢筋混凝土柱进行轴压承载力试验。研究发现,不同层数玄武岩纤维布和不同加固方式下钢筋混凝土柱的极限受压承载力随紫外线照射时间的增长有不同的下降。经过紫外线照射后,玄武岩纤维布加固钢筋混凝土柱的延性降低,对破坏形态没有太大影响。     

碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的抗震性能试验研究

本文对碳纤维布加固的钢筋混凝土短柱的抗震性能进行了试验研究。探讨了轴压比、碳纤维布用量、配箍率和加载顺序等对碳纤维布加固的钢筋混凝土短柱的破坏机理、受力性能及抗震性能的影响。试验结果表明,碳纤维布加固的钢筋混凝土短柱具有很好的延性,能有效提高钢筋混凝土短柱的抗震性能;先施加轴力后进行碳纤维布加固的加载顺序,会降低碳纤维布对柱的约束作用,一定程度上影响对柱的抗剪能力的提高。在此基础上,提出了碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的受剪承载力计算公式,可供工程设计和进一步研究参考。     

碳纤维增强复合材料加固受损混凝土短柱的研究及分析

为了探索有效的钢筋混凝土短柱的加固方法,对4个短柱在轴向力和低周反复荷载作用下进行加固试验。3个试件受低周反复荷载作用开裂后持荷用碳纤维增强复合材料CFRP加固,另一个试件不作加固进行对比试验。试验研究了轴压比及加固前裂缝宽度两因素对短柱加固后性能的影响。试验结果表明,开裂钢筋混凝土短柱在用CFRP加固后,不仅增加了短...     

外包钢与碳纤维布复合加固钢筋混凝土柱抗震性能试验研究

外包钢与碳纤维布复合加固钢筋混凝土柱是一种新的加固形式。在其运用到结构抗震加固时,必须保证加固构件具有良好的延性破坏机制,为此进行了7根碳纤维布与角钢复合加固钢筋混凝土柱的低周反复试验,并编制了复合加固钢筋混凝土柱全过程分析程序,对轴压比、碳纤维布用量、角钢用量等影响复合加固效果的因素进行了分析。试验及电算结果均表明,复合加固后钢筋混凝土柱的极限承载力和耗能性能均有大幅提高。与仅用外包角钢加固柱相比,复合加固柱的抗震性能亦得到明显改善。     

套箍加固钢筋混凝土中长柱的试验研究

为研究套箍加固钢筋混凝土中长柱的破坏特征、加固效果和受力性能,开展了2根普通钢筋混凝土中长柱(轴压、偏压各1根)和6根采用套箍加固的钢筋混凝土中长柱(轴压、偏压各3根)的静力破坏试验研究.结果 表明:试件主要表现为材料破坏,破坏发生位置偏向加载端,偏压柱加固后破坏形态会发生改变;相对于未加固柱,加固后柱的承载力可以实现成倍增长;在加固后的受力过程中,轴压构件的核心柱和套箍层应变变化同步,偏压构件的核心柱相对于套箍层存在应变滞后;加固柱的最终横向挠曲变形基本符合半波正弦曲线;加固柱的纵向应变符合平截面假定.对试验试件的承载力计算,《公路桥梁加固设计规范》(JTG/T J22-2008)和《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367-2013)的结果表现存在差异,具体为后者结果总体表现优于前者,前者相对于后者结果偏大.     

碳纤维布加固钢筋混凝土偏心受压柱试验研究

对4根碳纤维布加固钢筋混凝土偏压柱进行了静载试验,研究表明采用横向缠绕碳纤维布对加固后 偏压柱的极限承载力和延性有一定程度的提高。提出了碳纤维布加固钢筋混凝土偏压柱的承载力计算公式 和设计建议,计算值与试验值吻合较好。     

钢筋混凝土柱锈蚀及加固后的地震响应

在加固锈蚀钢筋混凝土柱低周反复荷载试验的基础上,根据提出的加固锈蚀构件的恢复力模型,对锈蚀钢筋混凝土加固后的结构进行了动力时程分析,研究了地震波、钢筋锈蚀及加固方式、加固材料和加固材料用量对结构抗震性能的影响。研究表明,钢筋混凝土柱锈蚀后,由于钢筋截面面积减小及钢筋与混凝土粘结性能的降低,抗震性能降低,但进行加固后,抗震性能有所恢复,恢复程度不仅与加固形式和加固材料用量有关,还与地面运动的频谱特性有关。     

高延性聚酯纤维加固钢筋混凝土柱轴心受压试验研究

通过对10根采用高延性聚酯纤维加固技术(SRF)加固钢筋混凝土柱和1根未加固钢筋混凝土柱的轴心抗压对比试验,对高延性聚酯纤维SRF加固钢筋混凝土柱轴心受压性能进行研究,研究加固间距、混凝土强度等级、纤维带层数、柱长细比对加固效果的影响,然后推导出SRF加固钢筋混凝土柱轴心受压承载力的实用算式。试验结果表明:高延性聚酯纤维能够明显提高钢筋混凝土的承载能力,并且能改善构件的变形能力,避免构件出现脆性破坏,纤维带的加固形式和间距的大小对加固效果的影响较大,SRF加固钢筋混凝土柱的承载力和延性随着纤维层数的增多而明显提高。     

湿式外包钢加固钢筋混凝土柱滞回模拟与参数化分析研究

本文通过有限元软件ABAQUS中纤维梁单元的应用,并引入本文修改后的约束混凝土本构模型,模拟湿式外包钢加固混凝土柱的滞回性能,并与试验结果对比,验证有限元模型的合理性。对比发现有限元结果与试验数据吻合较好。钢筋混凝土柱在加固后的侧向承载能力和延性有较大程度的提高,加固后钢筋混凝土柱的滞回环饱满,耗能性能良好。此外,通过采用9组正交试验设计和15组参数对照试验,对影响外包钢加固柱的4个参数进行对比,得到两个主要的结论:其一,L型角钢尺寸的增大对加固后钢筋混凝土柱侧向承载能力的提高最为明显;其二,柱的轴压比对加固后的钢筋混凝土柱的延性提高最为明显。最后给出各参数的建议取值,为工程实践提供参考。     

CFRP加固钢筋混凝土震损短柱的抗震性能研究

在国内外历次地震中,均有钢筋混凝土短柱发生剪切破坏的实例,现存结构中也有大量的短柱存在。为了探索有效的钢筋混凝土短柱的加固方法,本文进行了4个短柱在低周反复荷载作用下的试验。其中3个试件在低周反复荷载作用下开裂后持荷用CFRP加固,另一个试件不进行任何加固。试验结果表明,开裂钢筋混凝土短柱在用CFRP加固后,不仅增加了短柱的极限承载力,还可以避免脆性破坏。研究还表明,CFRP的加固方法还可用来修复钢筋混凝土短柱。     

预应力钢带加固钢筋混凝土柱试验研究

通过对2根预应力钢带加固钢筋混凝土柱与2根未加固钢筋混凝土柱的力学性能进行对比试验,研究预应力钢带加固对钢筋混凝土轴心受压柱、偏心受压柱的破坏形态、承载力、刚度、变形能力的影响。试验结果表明:预应力钢带加固钢筋混凝土柱的破坏形态与未加固试件基本相同,但加固试件初裂荷载更大;加固后钢筋混凝土轴心受压试件、偏心受压试件承载力分别提高24%、20%,承载力提升效果显著;预应力钢带加固对轴心受压试件轴向刚度明显提高,从初始加载到荷载达到80%极限荷载的不同加载水平下,加固后轴压试件的轴向刚度与未加固试件轴向刚度的比值在1.12~1.18;经预应力钢带加固后,偏心受压试件极限荷载对应的侧向挠度增大了37%,偏压试件变形能力明显增强。     

负载下外包钢筋混凝土加固轴压钢柱的承载性能有限元分析

为分析外包钢筋混凝土加固钢柱后组成叠合柱的轴压承载性能,应用ABAQUS建立三维有限元模型,对不同初应力系数时加固的外包钢筋混凝土叠合柱用进行了有限元模拟。结合有限元模型,分析初应力系数对加固后柱的轴压承载力的影响规律。初应力使得外包钢筋混凝土加固的钢柱荷载-变形位移曲线后移,轴力集中于钢骨,初应力系数对其承载力影响显著。分析表明:使用外包钢筋混凝土加固钢柱,初应力系数小于20%时,可按新建结构计算,初应力系数大于20%时,需要对强度进行折减。