基于ANFIS的碳纤维布与混凝土黏结强度预测

基于模糊神经网络的非线性拟合能力和推理机制,研究了自适应模糊神经推理系统ANFIS在碳纤维布与混凝土的极限黏结强度预测中的应用,设计了一阶TSK模糊推理网络,建立碳纤维布厚度、宽度、黏结长度、弹性模量、抗拉强度、混凝土抗压强度、抗拉强度、宽度与极限黏结强度之间的高度非线性关系,用于黏结强度的预测。测试结果表明,自适应模糊神经推理系统计算简单、预测准确,在碳纤维布与混凝土的黏结强度预测方面优势明显。     

基于BP网络的碳纤维混凝土强度研究

介绍了应用均匀设计理论设计碳纤维混凝土配方的方法,通过所得到的试验数据,运用人工神经网络(ANN)的方法预测碳纤维混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度;阐述了采用BP算法建立碳纤维混凝土抗压强度神经网络模型的过程,仿真结果表明,BP网络可成功地建立非线性的强度模型,预测强度可达到较高精度。     

碳纤维布约束对锈蚀钢筋与混凝土间粘结性能的影响

通过外加电流加速锈蚀法获取锈蚀钢筋混凝土试件,采用横向粘贴碳纤维布的方法进行加固,设计并制作了未加固锈蚀试件、先锈蚀后加固和先加固后锈蚀三组22个试件。考虑保护层厚度、加固前或加固后的钢筋锈蚀率等因素,通过拉拔试验研究了碳纤维布约束对锈蚀钢筋与混凝土间粘结性能的影响。分析结果表明,碳纤维布的约束作用能显著提高锈蚀后钢筋与混凝土间的粘结性能,试件破坏模式由混凝土劈裂破坏向钢筋拔出破坏转变。未加固锈蚀试件极限粘结强度随着锈蚀的发展而降低;锈蚀试件采用碳纤维布加固后,由于保护层的劈裂受到约束,极限粘结强度显著提高;由于碳纤维布对锈胀力和保护层劈裂的双重约束作用,先加固后锈蚀试件的极限粘结强度随着锈蚀的发展而增大,且比同等锈蚀率的先锈蚀后加固试件更为显著。根据试验结果分别建立了不同约束条件下锈蚀钢筋与混凝土间极限粘结强度的计算模型。     

碳纤维布与混凝土间粘结性能试验研究

为研究碳纤维布与混凝土间粘结性能,通过15个变换研究参数的碳纤维布-混凝土单剪试验,分析了试验现象和受力机理;建立了局部粘结强度及粘结-滑移本构关系的理论计算公式.试验结果表明:局部粘结强度及达到局部粘结强度时的相对滑移均随混凝土强度的提高而增大,且两者均受碳纤维布与混凝土间宽度比的影响;粘结-滑移曲线形状亦随混凝土强度不同而变化.     

碳纤维布(CFRP)与钢结构粘结性能的试验研究

采用弯拉试验方法对碳纤维布与钢构件粘结性能进行了试验。研究了碳纤维布粘贴厚度、宽度与长度对粘结强度的影响。试验结果表明：随着粘贴厚度的增加,极限承载力逐渐增加,但不是简单的线性关系;随着粘贴宽度与钢试件的宽度比值增加,极限承载力逐渐降低;纤维布与钢结构的有效粘结长度大约在120—150mm之间。     

碳纤维布与混凝土的粘结强度指标

基于试验研究和统计 ,对 4种受力状态下碳纤维布与混凝土的粘结强度进行了分析 ,提出了碳纤维布加固混凝土结构的粘结强度设计指标 ,用于指导工程设计     

碳纤维片材与混凝土极限粘结力的试验研究

通过粘贴碳纤维增强片材(carbon fiber reinforced polymer,简称CFRP)加固切口混凝土梁的三点弯曲试验,研究CFRP片材的粘结厚度、粘结长度、粘结宽度以及混凝土强度等级对CFRP片材与混凝土极限粘结力的影响。试验结果表明:随着CFRP片材粘结厚度的增加,CFRP片材与混凝土的极限粘结力相应提高;当CFRP片材粘结长度不超过其有效粘结长度时,极限粘结力随CFRP粘结长度的增加而增大;混凝土强度等级对CFRP与混凝土极限粘结力的影响较小。基于对试验结果的分析,提出了CFRP片材与混凝土极限粘结力的计算公式,计算结果与试验结果符合较好。     

碳纤维布约束钢筋混凝土轴心受压柱的力学性能研究

对碳纤维布约束的钢筋混凝土柱进行了轴压性能试验,研究了混凝土强度、碳纤维布的包裹方式及碳纤维布抗拉强度等因素对约束钢筋混凝土柱的极限承载力及变形等力学性能的影响。结果表明,随着混凝土强度的增加,碳纤维布约束加固效果将会降低,碳纤维布强度对其加固效果的影响也逐渐降低。在混凝土强度较低的情况下,采用高强一级碳纤维布加固效果较好;在相同碳纤维布体积加固率的条件下,采用全包碳纤维布约束混凝土的加固方式比间隔包裹碳纤维布条带效果更好。     

预应力CFRP布加固混凝土梁受剪分析

为开展负载状态下预应力碳纤维布加固低强度混凝土梁斜截面受剪承载力性能的研究,依据配箍率不同设计制作3组共计12根钢筋混凝土梁,每组选择1根非加固钢筋混凝土梁作为对比梁,其余3根预加载至对比梁极限受剪承载力的40%,在持荷状态下利用预应力碳纤维布对试验梁弯剪区段进行加固。完成了12根试验梁单点加载受剪试验,获得了承载力、变形等试验数据。基于实测数据,利用ABAQUS有限元分析软件建立了预应力碳纤维布加固低强度混凝土负载梁的有限元分析模型,经过理论分析,建立了预应力碳纤维布加固低强度混凝土负载梁斜截面受剪承载力计算公式。     

碳纤维布与钢板黏结剪切性能研究

碳纤维布与钢板复合加固混凝土结构是一种新的加固形式,在其运用到实际加固工程时,关键是要保证碳纤维布与钢板之间的有效黏结。通过11组碳纤维布与钢板黏结剪切试验,分析了碳纤维布与钢板发生黏结剪切破坏的过程、破坏机理,并对碳纤维布的黏结宽度、碳纤维布的层数和黏结长度等对黏结剪切性能的影响进行了研究。研究结果表明,碳纤维布与钢板的有效黏结长度随着碳纤维布层数增加而增大,而与碳纤维布的宽度及粘贴长度无关;碳纤维布与钢板的极限黏结力随碳纤维布宽度增加而线性增大,且当黏结长度超过有效黏结长度后,极限黏结力不再随黏结长度增大而增加,但黏结破坏的延性得到改善。在试验研究的基础上提出了极限黏结力和有效黏结长度的计算公式,其计算结果和试验结果吻合较好,可为复合加固在工程上的应用提供参考。     

碳纤维片材与混凝土有效粘结长度的试验研究

有效粘结长度是碳纤维增强片材(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)与混凝土的临界粘结长度,超过这个临界粘结长度,CFRP与混凝土界面承载能力就不会增加.通过粘贴CFRP片材加固切口混凝土梁三点弯曲试验,研究CFRP片材粘结厚度、粘结宽度以及混凝土强度等级对CFRP与混凝土之间有效粘结长度的影响.结果表明:随着CFRP粘结厚度的增加,CFRP与混凝土之间的有效粘结长度相应提高,但是,有效粘结长度与CFRP粘结厚度并非线性关系;CFRP粘结宽度、混凝土强度等级等对有效粘结长度影响不显著.基于对试验结果的分析,提出了CFRP片材与混凝土有效粘结长度计算公式,计算结果与试验结果符合较好.     

Modelling of CFRP-concrete shear-lap tests

This paper presents a study of the bond characteristics of CFRP bonded on concrete using a wet lay-up method. The study involves implementing an experimental program and developing numerical and theoretical models. Twenty-six single shear-lap tests were carried out. Some of the parameters varied were CFRP bond length, CFRP thickness and CFRP width. Two main failure modes were observed: interfacial debond and shear-tension failure. In the FE model, the bond behaviour was simulated using a fine mesh near the bond surface. Concrete cracking was taken into account using a rotating crack model. Predictions from this FE model for ultimate loads, crack patterns at failure, CFRP strain distributions agreed well with the experiments. A theoretical model was also developed and verified against both the test data in the present study and a large database of tests found in literature. The model proved to predict the bond capacity quite accurately.     

预应力CFRP筋混凝土T梁受力性能试验研究

本文对配置部分粘结和完全粘结预应力CFRP筋的部分预应力混凝土T梁进行了受力性能试验研究。根据试验结果对预应力CFRP筋混凝土T梁的受力过程、破坏模式、部分粘结筋应力增量以及裂缝分布等进行了较为详细的研究,对基于能量耗散的观点引入的延性指标进行了探讨,提出承载力计算公式,并对预应力CFRP筋混凝土梁的破坏模式、开裂弯矩、极限弯矩以及部分粘结筋的应力进行了预测。试验研究结果表明:部分粘结预应力CFRP筋混凝土梁与完全粘结预应力CFRP筋混凝土梁相比,前者具有更好的变形能力和延性性能而两者的极限承载能力相差较小;为避免CFRP配筋结构由于CFRP筋拉断而发生灾难性的破坏,CFRP配筋梁期望发生混凝土压碎破坏;采用本文方法计算得到预应力CFRP筋混凝土梁的破坏模式、开裂弯矩、极限弯矩以及CFRP筋的极限应力与试验结果吻合较好,计算结果具有较高的精度。     

碳纤维增强塑料布与混凝土基层粘结行为研究

通过自行设计的试验方法,研究了30组粘贴有碳纤维增强塑料布(CFRP布)的混凝土试件粘结界面的破坏形态、粘结应力和碳纤维增强塑料布应变分布特性以及粘结破坏的发展过程.结果表明,粘结应力由碳纤维增强塑料布的加载端向自由端逐渐传递,破坏瞬时发生,破坏形式以剥离破坏为主;存在一个有效粘结长度,约为100 mm.研究结果说明自行设计的粘结试验方法有一定可行性,可为测定CFRP布-混凝土界面粘结强度指标提供新的思路.     

Prediction of compressive strength of SCC and HPC with high volume fly ash using ANN

An artificial neural network (ANN) is presented to predict a 28-day compressive strength of a normal and high strength self compacting concrete (SCC) and high performance concrete (HPC) with high volume fly ash. The ANN is trained by the data available in literature on normal volume fly ash because data on SCC with high volume fly ash is not available in sufficient quantity. Further, while predicting the strength of HPC the same data meant for SCC has been used to train in order to economise on computational effort. The compressive strengths of SCC and HPC as well as slump flow of SCC estimated by the proposed neural network are validated by experimental results.     

Neural network modeling of strength enhancement for CFRP confined concrete cylinders

This study presents the application of neural networks (NN) for the modeling of strength enhancement of CFRP (carbon fiber-reinforced plastic) confined concrete cylinders. The proposed NN model is based on experimental results collected from literature. It represents the ultimate strength of concrete cylinders after CFRP confinement which is also given in explicit form in terms of diameter, unconfined concrete strength, tensile strength CFRP laminate and total thickness of CFRP layer used. The accuracy of the proposed NN model is quite satisfactory as compared to experimental results. Moreover the results of proposed NN model are compared with 10 different theoretical models proposed by researchers so far and are found to be by far more accurate.     

型钢混凝土推出试验及其粘结强度研究

根据16个型钢混凝土推出试件的试验结果,对推出试件的荷载滑移曲线进行了分析,得到了初始滑移粘结强度、极限粘结强度和水平残余粘结强度这三个特征强度的试验统计结果,并据此分析了混凝土强度、型钢的混凝土保护层厚度、横向配箍率和型钢埋置长度4个因素与特征粘结强度之间的关系,提出了临界保护层厚度的概念,通过统计回归建立了考虑多因素的型钢混凝土粘结强度计算公式。     

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。