碳纤维布加固混凝土梁的疲劳试验研究

碳纤维布加固混凝土结构是一种新型结构加固方法。对4根普通钢筋混凝土梁和3根预应力混凝土粱进行了加固后的疲劳试验研究。试验研究表明，碳纤维布加固的混凝土粱经200万次疲劳后，强度和刚度不会降低，不会发生剥落和脆断现象，完全符合实用要求。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。     

预应力碳纤维布加固混凝土梁弯曲疲劳性能试验研究

目前,对预应力碳纤维布加固梁的疲劳性能研究甚少。通过对7根预应力碳纤维布加固混凝土T形梁弯曲疲劳性能的试验研究,考察了预应力碳纤维布加固量、钢筋配筋率、等幅变幅疲劳以及加固前疲劳损伤对加固梁疲劳性能的影响。试验结果表明,与非预应力碳纤维布加固梁相比,预应力碳纤维布加固后混凝土梁中受拉钢筋应力幅显著降低,混凝土梁疲劳寿命明显延长。     

碳纤维布加固部分预应力混凝土梁的疲劳性能研究

制作了五根部分预应力混凝土梁,开展了碳纤维布加固梁和未加固梁的对比疲劳试验.试验结果表明:采用粘贴一层碳纤维布加固梁的疲劳寿命比未加固梁提高了23%,粘贴二层碳纤维布的加固梁疲劳寿命提高了55%.加固梁在压区混凝土应变、钢筋残余应变和残余挠度等性能方面都有明显的改善.因此,粘贴碳纤维布可以较好地提高损伤部分预应力梁的抗疲劳性能、延长损伤混凝土梁的使用寿命,为碳纤维布加固混凝土结构的疲劳性能研究提供了试验依据.     

碳纤维加固材料加固受损混凝土梁受弯性能试验及设计方法研究

基于碳纤维加固材料(CFRP)布加固疲劳损伤后的钢筋混凝土梁和预应力混凝土梁进行的竖向荷载作用下试验,研究了CFRP布加固疲劳损伤后的混凝土梁受弯性能和抗弯承载力。试验结果表明:预应力钢筋明显减小加固梁的跨中挠度及CFRP布应变值;混凝土梁的疲劳损伤降低了CFRP布加固钢筋混凝土梁的极限抗弯承载力,且混凝土梁加固前损伤程度越大,加固后极限抗弯承载力降低的幅度亦越大;采用GB50367—2013《混凝土结构加固设计规范》和GB 50608—2010《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》中提出的抗弯承载力计算式(均未考虑梁加固前损伤程度),所得计算值均高于试验结果,表明加固前梁产生的疲劳损伤对加固后抗弯承载力的影响不可忽略。     

碳纤维布加固混凝土柱的斜截面受剪承载力计算

碳纤维布加固混凝土结构是一种新型结构加固方法。本文进行了６个碳纤维布加固混凝土柱和一个对比混凝土柱的受剪试验研究,分析了碳纤维布的受剪加固机理及其影响碳纤维布受剪加固效果的因素。试验研究表明,碳纤维布受剪系数ν与碳纤维配箍特征值λ_（ＣＦＳ）、剪跨比和轴压比等因素有关。根据试验结果分析,提出了碳纤维布受剪系数ν的计算方法和碳纤维布加固混凝土柱受剪承载力计算公式,计算值与试验值吻合较好。     

碳纤维布加固混凝土梁的疲劳性能试验研究

本文进行了碳纤维布加固混凝土梁(包括损伤混凝土梁)的疲劳性能试验研究。试验表明:粘贴碳纤维布后混凝土梁的疲劳寿命可提高60%~80%,混凝土梁的疲劳变形减少了40%~60%,混凝土梁的疲劳抗裂性能得到较大提高。因此,粘贴碳纤维布是提高混凝土梁疲劳性能的有效方法,可用于延长损伤混凝土结构的使用寿命。     

疲劳荷载下CFRP布加固损伤钢筋混凝土梁粘结性能试验分析

在加固工程中,CFRP布-混凝土界面的有效粘结是决定加固效果的关键因素。针对四根已产生疲劳损伤的足尺钢筋混凝土梁进行CFRP布加固,考虑原钢筋混凝土梁损伤程度和疲劳幅值影响,对CFRP布加固损伤钢筋混凝土梁界面的粘结性能进行疲劳试验研究,探讨CFRP布-混凝土界面在疲劳荷载作用下的粘结应力分布以及加固后试验梁的疲劳粘结性能。结果表明:试验梁初始损伤程度和疲劳幅值越大,CFRP布-混凝土界面的粘结性能越差,疲劳寿命越小;当疲劳幅值超过0. 6时,加固梁的疲劳寿命急剧下降,发生脆性疲劳粘结破坏。     

用无机胶粘贴CFRP布加固混凝土梁受弯试验研究

目前粘贴碳纤维布加固混凝土结构多采用环氧类有机胶,但其软化点过低,多为60℃～80℃。夏季由于气温高,一些地区混凝土桥梁的结构表面温度常超过环氧类有机胶的软化点,火灾下环境温度更高,用环氧类有机胶粘贴碳纤维布加固的混凝土结构难以满足耐高温要求。为此,选用600℃时强度不低于常温强度的碱矿渣胶凝材料粘贴碳纤维布,对6根混凝土简支梁进行加固,并完成了这6根梁的受力性能试验。获得了加固梁的正截面承载力、裂缝分布与开展的试验值和荷载-实测跨中挠度曲线。试验梁呈现继纵向受拉钢筋屈服后碳纤维布被拉断和纵向受拉钢筋屈服后混凝土被压碎的两种破坏模式,并且均满足平截面假定,表明用碱矿渣胶凝材料粘贴碳纤维布加固混凝土结构构件是可行的。在试验研究和理论分析的基础上,提出了用碱矿渣胶凝材料粘贴碳纤维布加固混凝土简支梁的刚度、最大裂缝宽度、正截面承载力的计算方法,基于所提方法的计算值与实测值吻合良好。     

碳纤维布加固钢筋混凝土柱后弯矩-曲率关系分析

对 6根碳纤维布加固混凝土柱进行了压弯反复荷载作用下抗震性能的试验研究 ,根据碳纤维约束下混凝土的应力 -应变本构关系 ,编制程序定量分析了柱子的弯矩 -曲率关系 ,试验值与计算值吻合良好 ;通过改变混凝土柱轴压比和碳纤维加固量模拟了不同抗震等级下的实际柱碳纤维加固后的效果 ,进行了试验的补充计算。研究结果表明 ,采用碳纤维布加固可以提高柱的变形能力 ,使混凝土柱的延性性能得到显著改善     

碳纤维布加固钢筋混凝土柱后弯矩-曲率关系分析

本文对6根碳纤维布加固混凝土柱进行了压弯反复荷载作用下抗震性能的试验研究,根据碳纤维约束下混凝土的应力-应变本构关系,编制程序定量分析了柱子的弯矩-曲率关系,试验值与计算值吻合良好;通过改变混凝土柱轴压比和碳纤维加固量模拟了不同抗震等级下的实际柱经碳纤维加固后的效果,进行了试验的补充计算.研究结果表明,采用碳纤维布加固可以提高柱的变形能力,使混凝土柱的延性得到显著改善.     

碳素纤维布加固混凝土梁的受弯承载力计算

对 4根普通钢筋混凝土梁和 3根预应力混凝土梁进行了加固后的弯曲试验研究。试验结果表明 ,碳素纤维布可明显提高梁的正截面抗弯承载力。提出的加固后混凝土梁的正截面抗弯承载力计算公式 ,计算值与试验值吻合较好。     

碳纤维布加固混凝土梁截面刚度计算及计算机模型

在分析碳纤维布加固后混凝土梁截面刚度变化规律的基础上,采用解析分析方法,较系统地建立了碳纤维布加固混凝土梁各种受力状态的截面刚度的简化计算公式并用计算机进行模拟。该公式与《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》[1]相配套,有利于完善加固工程设计。     

碳纤维布粘贴加固BFRP筋-ECC-混凝土组合梁受弯性能研究

工程结构服役期间经常由于使用功能改变或使用荷载增加而需要对结构进行加固改造。为研究经碳纤维布粘贴加固后的玄武岩纤维增强塑料（BFRP）筋-工程用水泥基复合材料（ECC）-混凝土组合梁的受弯性能,对3组共12根不同ECC高度替换率（0、0.29和0.58）的BFRP筋-ECC-混凝土组合梁底分别粘贴1、2和3层碳纤维布的加固构件及未加固构件进行静力受弯性能试验。研究碳纤维布粘贴层数和ECC高度替换率对组合梁受弯承载力和破坏形态的影响。试验结果表明：采用受拉性能优异的ECC替代受拉区部分混凝土形成的ECC-混凝土组合梁不仅可提高构件承载力,还可有效改善构件抵抗开裂和变形的能力;组合梁底粘贴3层碳纤维布,裂缝宽度可降至未加固试件的10%,受弯承载力提高20%,挠度降低50%。借鉴钢筋混凝土理论,基于合理的基本假定和简化的材料本构模型,提出粘贴碳纤维布加固的组合梁受弯承载力计算式,并给出碳纤维布强度折减系数,理论预测值与试验实测值吻合良好。     

碳纤维加固锈蚀混凝土梁短期疲劳性能研究

在不同荷载条件下,对8根钢筋混凝土梁进行试验,研究短期疲劳荷载作用下的变形、应力分布以及短期疲劳荷载作用后的力学指标。试验结果和分析表明:疲劳荷载对锈蚀钢筋混凝土梁的影响较大,明显降低试验梁的极限强度和延性;碳纤维加固后的锈蚀混凝土梁的极限承载力明显提高,且在破坏时具有良好的延性,承载力极限值可以提高22%～47%。碳纤维"U"形箍对试验梁的性能影响较大,没有粘贴"U"形箍的碳纤维加固试验梁在后期加载过程中,由于混凝土保护层的突然脱落而发生破坏。采用碳纤维材料加固后的较低锈蚀率的钢筋混凝土梁在经过短期疲劳荷载后依然能够具有良好的力学性能。     

碳纤维布加固混凝土梁的温度场实用计算方法

编制了三面受火且设有防火保护层的碳纤维布加固混凝土梁的截面温度场计算程序,通过算例验证了程序的正确性。利用该程序,分析了防火材料类型及厚度、保护方式、截面尺寸对加固梁截面温度分布的影响。基于数值分析结果,提出了加固梁截面温度场的实用计算方法。研究结果表明：①除梁侧防火材料末端附近产生温度突变外,小U型防火保护方式下加固梁的截面温度分布总体上与底面防火保护方式下类似;②随着受火时间增加,梁底温度在底面防火材料的保护下虽然上升相对较缓,但也很快达到环氧类胶粘剂的失效温度;③与厚度相同的厚型钢结构防火涂料相比,水泥砂浆的防火保护效果明显偏弱。     

芳纶纤维布层数对加固梁疲劳性能的影响

通过芳纶纤维加固钢筋混凝土梁的疲劳试验,得到了钢筋的应变滞回曲线和加固构件的抗弯刚度随循环次数衰减的规律,探讨了芳纶纤维布层数对加固构件疲劳性能的影响.试验表明:采用芳纶纤维进行加固后,钢筋混凝土梁的抗弯、抗裂疲劳性能得到了极大改善,损伤混凝土结构的使用寿命得到有效延长,从而验证了芳纶纤维加固钢筋混凝土结构的有效性和可行性.     

火灾后用碳纤维增强聚合板对钢筋混凝土梁的加固-试验和分析

经历火灾后，钢筋混凝土梁的承重能力和硬度都会降低，使用碳纤维增强聚合物板（CFRP）对其进行加固是一种新的加固方法。研究比较了6根钢筋混凝土梁在火灾前后的最终强度、变形、开裂和延展性。试验结果显示，材料性能的降低对火灾后梁的承载力影响巨大。探讨了如何提高钢筋混凝土梁的延展性和承载力。在采取了适当耐火保护方法后，加固结构具有了较强的抗火能力。在试验结果基础上，提出了用CFRP板对火灾后钢筋混凝土梁进行加固的方法。这种加固方法与试验结果相当吻合并具有很高的安全性。     

考虑二次受力的碳纤维加固钢筋混凝土梁抗弯性能的试验研究

对 17根考虑二次受力的碳纤维加固钢筋混凝土梁进行抗弯性能试验 ,考虑纵向钢筋的配筋率、碳纤维数量以及加固时的应力水平对加固效果的影响。试验研究表明 ,碳纤维具有良好的加固效果 ,第一阶段应力的存在会使加固效果降低 ,配筋率、碳纤维加固量等对碳纤维的应变影响较大     

碳纤维布加强钢筋混凝土梁试验研究

本文用碳纤维布加强钢筋混凝土梁,主要从理论与试验来研究其受力性能.通过试验,分析碳纤维布对钢筋混凝土梁承载能力的改善作用,及不同碳纤维布粘贴方式对梁承载能力的影响,最后提出了碳纤维布加固钢筋混凝土梁受剪承载力计算公式,并与试验结果作了比较.     

碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳性能试验

完成了粘贴碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳试验。试验结果表明,碳纤维布加固可以明显提高梁的疲劳寿命,减小粱的变形,提高梁的疲劳抗裂性能。因此,粘贴碳纤维布可以较大提高锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳性能,延长锈蚀钢筋混凝土结构的使用寿命,为碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土结构的长期疲劳性能研究提供了试验依据。