碳纤维布条状约束不同损伤程度的混凝土柱受压性能分析

本文基于已有碳纤维(CFRP)布条状约束损伤混凝土柱(即混凝土柱首先产生不同程度的损伤之后持载进行CFRP布条状加固)的轴压试验结果,研究不同损伤程度和CFRP布条带(3道和5道)横向缠绕约束(加固量)对受压柱及CFRP布受力性能的影响。分析结果表明:相同损伤程度下,加固柱的极限承载力和延性随着CFRP布条状加固量的增加而增大;加固量相同时,其极限承载力和延性随着损伤程度的增大而降低;3道CFRP布条带(净间距125mm)加固的试件,以裸露区域混凝土压碎而破坏;5道CFRP布条带(净间距50mm)加固的试件,以条状CFRP布拉断而破坏;当损伤程度较小时,CFRP布强度均可得到充分利用;当损伤程度达到0.4后,CFRP布条状加固效果均明显减弱。     

预应力CFRP布加固混凝土桥梁技术

由于各种原因,目前我国有很多混凝土桥梁需要维修或加固。近年来,采用粘贴CFRP布加固混凝土结构的技术得到广泛应用。为充分利用CFRP布的高强特点。对CFRP布施加预应力后,再粘贴于粱底进行加固,可以取得更好的加固效果。本文介绍预应力CFRP布在混凝土桥梁加固中的应用技术及其施工阶段的计算方法。     

碳纤维增强复合材料加固轴压足尺圆管柱的试验研究

对利用碳纤维增强复合材料(CFRP)布加固的轴心受压足尺圆钢管长柱进行了静力试验,分析不同的CFRP布粘贴层数和粘贴方向对钢柱极限承载力提高的贡献,并通过ANSYS有限元软件对各试件的极限承载力进行数值模拟。参照英国建筑工业研究与情报协会(CIRIA)出版的《外粘纤维增强材料加固的金属结构》,对不同CFRP粘贴层数和粘贴方向钢柱试件的试验值、ANSYS模拟值与《外粘纤维增强材料加固的金属结构》中相关算式计算出的理论值进行对比分析,提出了加固后圆管柱的稳定承载力修正系数βc。综合考虑各类研究结果,给出βc的值,即:利用CFRP布纵向加固时βc=1.03,先纵向后环向加固时βc=0.93。     

纤维增强复合材料加固钢筋混凝土单向板受弯性能研究

通过纤维增强复合材料（FRP）布加固钢筋混凝土单向板的受弯性能试验,研究了FRP布种类、层数、宽度、粘贴方式和锚固措施等因素对加固效果的影响。结果表明：在板底粘贴CFRP布和高强GFRP布均可明显提高钢筋混凝土单向板的受弯承载力和纵筋屈服后刚度。当采用横向粘贴1层U形CFRP布条作为端部锚固措施时,所有加固单向板试件的破坏模式均为跨中弯曲裂缝引起的剥离破坏。当FRP布宽度和层数相同时,采用CFRP布加固效果优于高强GFRP布加固。与对比试件相比,FRP布加固钢筋混凝土单向板试件的位移延性略有降低。高强GFRP布加固钢筋混凝土单向板的位移延性优于CFRP布加固钢筋混凝土单向板。FRP布的粘贴方式对FRP加固钢筋混凝土单向板的位移延性也有影响,单层FRP布加固单向板试件的延性较好。通过对试验结果的分析,提出了FRP布加固钢筋混凝土单向板构件受弯破坏模式的判别方法,验证了已有文献和GB 50608-2010《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》中给出的跨中弯曲裂缝引起的FRP剥离应变计算公式对FRP布加固混凝土单向板的适用性,建立了FRP布加固钢筋混凝土单向板受弯承载力计算方法。     

CFRP布条带约束混凝土圆柱承载力计算方法研究

通过6根CFRP布条带约束混凝土圆柱静载试验,研究CFRP布条带约束对混凝土柱承载力和变形的影响规律。试验结果表明:随着条带包裹层数的增加,CFRP布条带约束混凝土柱承载力和变形均有一定幅度的提高。依据试验及理论分析,提出适用于CFRP布条带约束混凝土柱的承载力计算方法,可为工程设计人员提供一定的参考。     

碳纤维加固对梁抗弯刚度的影响

对CFRP粘贴加固矩形截面钢筋混凝土梁抗弯刚度,采用理论分析的方法,研究CFRP粘贴加固矩形截面钢筋混凝土梁抗弯刚度问题。首先计算普通钢筋混凝土梁抗弯刚度在一定荷载作用下的挠度,然后根据CFRP加固钢筋混凝土梁的抗弯刚度,计算加固后的混凝土梁在相同荷载作用下的变形。通过加固前后梁的变形差异得出碳纤维加固对梁的抗弯刚度的影响。     

外贴碳纤维复材加固不锈钢方管短柱轴心受压试验研究

为研究CFRP布加固不锈钢方管短柱轴心受压稳定承载力,对外贴CFRP布后的不锈钢方管短柱进行了轴心受压试验。总共7组试件,其中,1组不粘贴CFRP布的初始试件,6组外贴CFRP布的加固试件,每组试件均制作2根。加固试件采用不同的粘贴方式,包括2层横向、2层纵向、1层横向和1层纵向组合、4层横向、2层横向2层纵向组合,以及1层横向1层纵向1层横向1层纵向组合的粘贴方式。试验结果表明:在轴心受压条件下,粘贴CFRP布后极限承载力均有提升。粘贴4层的效果明显优于粘贴2层,且2层横向2层纵向组合的粘贴方式加固效果最好;随着CFRP布层数增加,其变形能力和屈曲后强度提升幅度均有所降低;当CFRP层数达到4层时,试件并未出现屈曲后强度。最后,对纵向和横向组合粘贴CFRP布加固试件进行了理论计算,计算结果与试验结果基本吻合。     

碳纤维材料在结构加固中的优越性探析

介绍了粘贴碳纤维加固技术,归纳了CFRP材料的优越性,分析了碳纤维加固的经济性与效能,比较了粘贴碳纤维布加固法与粘钢加固法,通过试验研究了碳纤维加固的情况,指出碳纤维加固技术具有良好的社会效益和经济效益。     

受火后钢筋混凝土吊车梁加固方法的试验研究

为研究受火后钢筋混凝土吊车梁的维修加固方法,开展了粘贴CFRP布和粘贴钢板加固受火后足尺吊车梁受力性能的试验研究、理论分析和有限元分析。结果表明：未受火对比试件发生受拉区钢筋屈服、受压区混凝土压碎破坏;粘贴CFRP布加固试件的主要破坏模式为受拉区钢筋屈服和CFRP布拉断;粘贴钢板加固试件的主要破坏模式为受拉区钢筋和加固钢板受拉屈服以及受压区混凝土压碎。对于ISO 834等效受火60min后钢筋混凝土吊车梁,粘贴钢板加固效果优于粘贴CFRP布;ISO 834等效受火60min和90min后的钢筋混凝土吊车梁采用CFRP布加固后,极限荷载接近。加固后钢筋混凝土吊车梁试件跨中截面混凝土应变发展规律在混凝土腹板垂直裂缝完全发展前基本符合平截面假定。受火后加固试件的位移延性系数较未加固对比试件有所降低,粘贴钢板加固试件降低稍大。加固的受火后钢筋混凝土吊车梁极限荷载计算结果和有限元结果与试验结果误差绝对值为0.4%~7.8%,满足工程精度要求。     

预应力CFRP布加固腐蚀钢梁试验研究

通过切除钢梁下翼缘部分面积来模拟钢梁的局部腐蚀损伤,再粘贴碳纤维（CFRP）布于钢梁受拉翼缘进行加固修复,以此开展CFRP布加固腐蚀钢梁受弯性能的研究。共进行了6根CFRP布加固腐蚀钢梁试件的静载试验,根据钢梁受腐程度取翼缘宽度切除的比例分别为0%,50%和100%,切口宽度3mm,然后在钢梁下翼缘粘贴CFRP布或预应力CFRP布。试验结果表明,在加固钢梁的受拉翼缘屈服后,粘贴CFRP布能有效提高构件的承载力,预应力CFRP布加固能有效提高钢梁的屈服荷载和极限荷载。粘贴CFRP布、预应力CFRP布加固未腐蚀钢梁的极限荷载比原钢梁极限荷载分别提高12.9%、16.1%;CFRP布、预应力CFRP布加固腐蚀钢梁比原钢梁极限荷载分别提高6.5%、16.1%。在试验基础上,建立了预应力CFRP布加固腐蚀钢梁的承载力计算式,理论计算结果与试验结果吻合良好。     

外贴碳纤维布加固预应力空心板设计

采用外贴碳纤维布对某砖混住宅部分预应力空心板进行加固。对加固方案进行设计、计算,结果表明,外贴碳纤维布加固预应力空心板能够显著提高其抗弯承载力。该加固方法施工方便、速度快,应用前景广阔。     

CFRP布对不同截面混凝土柱加固性能分析

为了探究碳纤维增强复合材料(CFRP)布对不同截面混凝土柱的加固性能,以条带用量、条带净间距、条带净宽等参数为控制变量,设计并制作了3组钢筋混凝土柱,第1组试件为方形截面柱,第2组试件为T形截面柱,第3组试件是在第2组试件的基础上,在翼缘与腹板转角处利用角钢对CFRP布进行锚固。通过对3组钢筋混凝土试件进行轴心受压试验,得到了试件极限荷载、轴向变形以及破坏形态等试验数据。采用有限元软件ABAQUS建立了一批CFRP布约束状态下的混凝土短柱,并对其力学性能进行了分析。根据试验数据及有限元分析结果,提出了CFRP条带约束状态下方形截面钢筋混凝土柱和角钢锚固CFRP条带约束状态下T形截面钢筋混凝土柱极限承载力的计算公式。结果表明:随着CFRP条带用量的增加,加固混凝土柱的承载力增大; 当CFRP条带的用量相同时,极限承载力随条带净间距的减小而增大; 使用角钢在T形截面柱的翼缘与腹板转角位置对CFRP条带锚固,可以更好地发挥出CFRP条带的抗拉强度,使混凝土柱的极限承载力有所提升。     

发电厂主厂房火灾后检测鉴定与加固处理

通过某工程实例,介绍了对火灾后混凝土结构厂房进行检测的方法和内容,包括混凝土强度、钢筋强度、混凝土碳化深度等。并对检测结果进行了分析,提出具体的加固维修方案,主要包括外粘钢板加固法、外包钢加固法、粘型钢加固法、增大截面加固法等。按照该方案加固后的厂房结构完全满足使用要求。     

碳纤维加固技术在上海展览中心结构加固中的应用

碳纤维布加固法是一种新的混凝土结构加固的有效方法 ,具有力学性能好、施工快捷、易操作、自重轻、耐腐蚀和加固效果好等优点。在节点、圆面和曲面构件的加固方面 ,具有粘钢加固技术不可替代的优势。介绍了上海展览中心中央大厅拱形屋面板的碳纤维加固应用实例。     

预应力碳纤维板加固钢结构预应力损失研究

预应力碳纤维板加固钢结构是具有明显加固效果和广阔应用前景的加固技术,碳纤维板在张拉及使用阶段的预应力损失研究是预应力加固技术的一个重要课题。在分析总结现有预应力碳纤维张拉设备及施工工艺的基础上,借鉴预应力混凝土结构预应力损失的分析方法进行分项计算,并提出各项预应力损失的计算方法。利用自主研发的一套碳纤维板张拉及锚固装置对3根钢梁进行加固试验,试验结果表明,提出的计算方法可行。建议预应力碳纤维板加固钢结构的预应力损失估算值取为张拉控制值的15%。     

粘贴碳纤维布或钢条带加固混凝土双向板承载力的塑性条带计算法

外贴高性能碳纤维 (CFRP)布和薄钢板条的补强技术可有效地加固钢筋混凝土结构。基于对受集中荷载的外贴碳纤维布或钢条带的钢筋混凝土双向板的试验研究 ,并在Hillerborg高级条带法的基础上提出了计算外贴条带加固双向板承载力的塑性条带法 ,该法比Hillerborg高级条带法具有更高的计算精度 ,且仍偏于安全。     

双筋算法在粘钢加固工程中的应用

通过对北京某大厦的原结构进行的一系列技术分析,本着充分满足甲方建筑功能使用要求的前提下,采用上下粘钢加固钢筋混凝土结构方案,达到加快施工和满足结构承载力要求。     

角钢支撑预制楼板加固施工措施探讨

汶川地震以后,利用预制楼板作为水平承重结构的建筑抗震性能和加固措施再次成为学者们研究的课题,目前对于预制楼板的抗震加固设计普遍采用的是钢板支撑预制楼板结合钢筋混凝土叠合板或者底部粘贴碳纤维布的加固方法。文章结合一中学校舍的加固设计方案,探讨了钢板支撑预制楼板加固施工中的措施,总结了施工中存在的问题和解决的一般措施。希望对钢板支撑预制楼板加固施工能起到一定的借鉴意义。     

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。     

碳纤维布预应力锚固张拉试验研究分析

纤维布预应力加固技术是对传统的简单粘贴纤维布加固技术的革新,它能充分发挥高强纤维布作用,极大地改善被加固混凝土结构的性能.采用一种新型的纤维布预应力锚固和张拉方法,可将CFRP的应力张拉到1600MPa以上,锚固、张拉的各项指标均比较理想.