预应力CFRP板加固钢梁锚具系统试验研究

可靠的锚具设计和制作是预应力CFRP板加固钢结构技术的核心。设计2种锚具形式:一种是螺栓夹片锚具,一种是楔形夹片锚具。针对2种锚具进行了设计分析和锚固能力试验研究,验证了两种锚具极高的锚固性能,最终将两种锚具融入到预应力张拉系统中。     

预应力CFRP板加固混凝土梁研究综述

CFRP板加固混凝土梁是一种新型的加固方法,但该方法存在着CFRP板强度利用率不高、对梁正常使用性能改善不明显等问题。通过对CFRP板施加预应力,不仅可以充分利用CFRP板的强度,还能有效地改善加固梁的受力性能,进一步抑制梁的变形和裂缝的开展。目前国内外已有的研究主要包括预应力CFRP板锚具研究、预应力CFRP板加固混凝土梁试验研究、预应力CFRP板加固混凝土梁非线性有限元分析以及预应力CFRP板加固混凝土梁理论研究等4个方面。对国内外预应力CFRP板加固混凝土梁的最新研究成果进行了较为系统的综述与分析,并对将来的发展趋势进行了展望。     

端锚预应力CFRP板加固混凝土梁的施工技术研究

介绍预应力CFRP板加固钢筋混凝土梁的施工工艺和技术,包括预应力CFRP板的张拉设备、加固施工流程和技术要点等,利用自行研制的预应力CFRP板配套锚具,完成了6根预应力CFRP板加固钢筋混凝土梁的受弯试验。结果表明：与非预应力CFRP板加固方法相比,可提高构件的受弯承载力和抗裂度,该加固技术可直接应用于实际工程。     

预应力CFRP板加固混凝土梁正截面受弯承载力的计算方法研究

国内外试验表明,预应力碳纤维板(CFRP板)加固钢筋混凝土梁可以有效地改善梁的受力性能,提高CFRP板的利用效率,但目前我国现行规程以及ACI440.4R-02规程中都没有预应力CFRP板加固混凝土梁的设计条款.对预应力CFRP板加固混凝土梁的正截面受弯承载力的计算方法进行了研究,基于受弯截面的极限状态分析,分别提出了两种破坏模式下正截面受弯承载力的计算公式;为了验证公式,进行了四根预应力CFRP板加固混凝土梁的单调静力试验,并对国外完成的14根预应力CFRP板加固混凝土梁的试验结果进行了对比,结果显示,吻合良好.     

预应力CFRP板加固混凝土梁设计理论研究

基于预应力高强度CFRP板加固混凝土梁的受弯试验与理论分析,对其设计理论进行了较系统的研究。提出了CFRP板预应力损失和预应力CFRP板加固混凝土梁抗裂度的计算方法。通过截面极限状态分析,分别提出了界限破坏、受压破坏和受拉破坏模式下受弯承载力的理论计算公式。建议CFRP板的张拉控制应力取为其极限抗拉强度的0.5~0.6倍。此外,在考虑预应力CFRP板等代的基础上,提出了预应力CFRP板加固混凝土梁裂缝宽度和挠度的计算方法。     

预应力CFRP板加固钢筋混凝土梁的有限元分析

应用ANSYS有限元分析软件对CFRP板加固钢筋混凝土梁的受力性能进行了有限元分析,给出了相应的荷载—挠度曲线,并提出了有关设计和应用建议,以期促进预应力CFRP加固技术的研究。     

预应力CFRP板夹片式锚具的研制与试验研究

预应力碳纤维板夹片式锚具用于加固混凝土结构,其利用摩阻锚固原理设计,主要由夹片和锚板组成,依靠锚板、夹片以及夹片之间的碳纤维板互相挤压形成一个整体结构;从理论上分析了夹片式锚具的工作原理及力学模型,以此设计锚具的关键尺寸.试验表明预应力碳纤维板夹片式锚具具有极高的锚固性能.     

CFRP板加固钢筋混凝土矩形截面梁的预应力水平计算

针对预应力碳纤维复合材料板(CFRP板)加固的钢筋混凝土矩形截面梁,应用梁底面、粘结层间和CFRP板之间的变形协调条件,推导出了一个理论模型.应用该模型计算得到了预应力释放完毕状态下CFRP板的正应力以及粘结层间的剪应力沿梁跨长的分布,进而得到了该状态下CFRP板的预应力水平.随后将计算得到的CFRP板的预应力水平与试验结果进行对比,结果吻合良好.     

预应力混凝土梁CFRP加固设计研究

以实际工程为背景,针对预应力混凝土梁CFRP加固的抗弯受力性能进行了研究。研究中运用了基于材料非线性本构关系的有限元分析及参照现有加固规范的计算分析,并对不同的分析结果进行了比较。经分析对比,参照规范得出计算结果具有足够的安全余量,可用于实际工程的设计计算,但此方法对预应力梁的裂缝、挠度等特性无法描述,需要进一步研究。     

预应力CFRP布加固混凝土梁不卸载时的抗弯承载力

根据应力一应变关系及变形协调原理，分析了采用预应力CFRP布加固混凝土梁每个阶段的受力形态，从理论上推导出了考虑初始弯矩时构件屈服弯矩和极限弯矩的计算公式，为实际工程加固设计提供了计算依据。     

CFRP加固受损再生混凝土板的抗弯性能试验研究

为了探究CFRP加固受损再生混凝土板的抗弯性能,制作了4块再生混凝土板(再生粗骨料取代率为50%),考虑预损伤等级及加载循环次数对试件加固性能的影响。通过试验与数值模拟研究,分析了试件的破坏模式、荷载-位移曲线及承载能力,并对规范中的承载力计算公式进行了修正。结果表明：CFRP加固再生混凝土板的破坏模式为CFRP脱落;当预损伤等级<0.4P_m(极限承载力)时,加固后的试件承载力变化不大;当预损伤等级≥0.4P_m时,加固后的试件承载力随预损伤等级的提升而降低;当预损伤等级<0.9P_m时,加载循环次数对试件的承载力影响很小;当预损伤等级≥0.9P_m时,试件承载力随加载循环次数的增大而显著降低;试件承载力随着CFRP加固层数的增加而增大;修正后的承载力计算公式具有较高的计算精度。     

CFRP加固混凝土连续板的试验研究

通过四块连续板的试验,对外贴碳纤维复合材料(CFRP)加固连续板的受力性能进行了研究.加固方式有板面、板底粘贴一层、二层CFRP条带.试验中,测试了板的挠度、材料应变随荷载的变化,观察了加固构件的破坏过程和破坏形式.试验结果表明,外贴CFRP加固能大幅度提高板的承载力.构件的刚度也因此提高.另外,本文还通过一些理论分析,计算了加固板的承载力,计算结果与试验结果吻合得较好.     

CFRP片材预应力加固钢筋混凝土梁的发展及现状

碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,简称CFRP)是由碳纤维材料与基体材料按一定比例混合并经过一定的工艺复合形成的高性能新型材料,因其具有高强、轻质、耐腐蚀以及施工方便快捷等优点,被广泛用于结构加强及加固领域,国内外利用CFRP片材加固混凝土梁经历了一个漫长的过程。该文通过对CFRP片材预应力加固混凝土梁发展历程的总结,阐述各种CFRP片材预应力加固混凝土梁方法及其优缺点,为需要利用CFRP片材预应力加固混凝土梁的设计者提供参考。     

CFRP板加固预应力混凝土空心板非线性全过程分析

通过对CFRP板加固的预应力混凝土空心板弯矩-曲率关系的分析,得到指定截面的弯矩和相应的曲率,即M-φ关系曲线。并将计算值与试验值进行对比,对分析方法和程序的可靠性进行验证。     

CFRP板加固高强混凝土梁试验研究

通过三点弯曲试验,并利用CCD相机及数字散斑分析技术研究了CFRP板裂缝扩展至破坏的全过程。结果表明:各因素对试件承载力的影响程度从大到小依次为CFRP板厚、加载速率、裂缝深度、混凝土强度;粘贴CFRP板的高强混凝土试件破坏是由混凝土剪切破坏引起的CFRP板粘贴胶层与混凝土之间的界面剥离破坏,其从裂缝开始扩展到完全破坏的时间明显长于未粘贴CFRP板的试件;黏结界面仍是外粘CFRP板加固高强混凝土构件的薄弱部位。     

预应力CFRP加固混凝土梁的有限元方法分析

本文对预应力CFRP加固混凝土梁在Ansys中的建模和计算方法进行了简要分析,主要对单元的选择、材料本构关系的选取、预应力CFRP加固混凝土梁的建模方式、预应力的实现方式进行了分析。     

CFRP加固混凝土受弯构件的抗弯性能试验研究

本文采用有限元方法对CFRP加固一次和二次受力钢筋混凝土梁的抗弯性能进行了分析,探讨了CFRP加固钢筋混凝土梁在短期荷栽作用下裂缝的发展规律以及裂缝发展的影响因素,并与试验结果进行了比较。结果表明,有限元分析数据模型与CFRP加固钢筋混凝土梁的抗弯性能非常比较接近,CFRP加固钢筋混凝土梁大幅度提高了其抗疲劳性能,所以,碳纤维布加固钢筋混凝土梁将要广泛的应用到实际的工程领域。     

无粘结预应力CFRP混凝土受弯构件设计

介绍了碳纤维筋的几种专用锚具及其制作方法;通过实验数据归纳出预应力CFRP筋的预应力损失的计算方法并与实测值进行对比验证;提出了无粘结预应力CFRP筋混凝土受弯构件的设计方法。