碳纤维布在木结构建筑物加固中的应用

通过一个碳纤维布加固木结构建筑物的工程实例,介绍了碳纤维布在木结构建筑物加固中的应用,由于此加固方法基本上不影响木结构建筑物的外观,因此受到业主的欢迎。     

古建筑木结构榫卯节点采用碳纤维布加固模型振动台试验研究

对宋代殿堂式木构建筑心间缩尺模型已残损的燕尾榫节点用碳纤维(CFRP)布进行加固,并进行模拟地震振动台试验。选用El Centro波、Taft波、兰州波作为输入地震波,采用多点多指标同步测量柱根、柱头、斗栱的地震响应,对CFRP加固模型结构的破坏形态、动力特性、耗能能力进行分析。结果表明：CFRP加固模型的自振周期T的变化范围在0.53～0.67 s之间,阻尼比ξ的变化范围在2.8%～4.6%之间,随着地震激励的增加而增大;加固模型的动力放大系数 β 小于1,随着地震激励的增加而减小;模型的铺作层、柱础层通过摩擦滑移来耗能,柱架层的耗能能力最强,在模型整体的耗能、减震中起着主要作用。     

碳纤维加固古建筑木结构榫卯节点承载力计算

碳纤维布加固古建筑榫卯节点是一种新型木结构加固方法,本文在榫卯节点试验及受力机理研究基础上,提出了碳纤维加固榫卯节点抗弯承载力计算方法.结合古建筑木结构特点,公式推导考虑了木材老化、尺寸偏差及木材含水率对承载力有影响的因素,使公式更具一般意义.结果表明,计算值与试验值吻合较好,验证了计算方法的正确性和准确性,可为古建筑木结构的维修与加固提供参考.     

碳纤维布加固混凝土框架抗震性能静力弹塑性分析

在碳纤维布加固混凝土十字节点和框架试件低周反复加载试验的基础上,根据原型框架实际设防要求引入能力谱方法,对采用不同碳纤维布加固方法的框架结构进行了静力弹塑性分析,对设防罕遇地震作用下加固框架的抗震性能进行评估,并作为加固设计具体量化的参考指标。     

木结构古建筑加固技术研究

中国木结构建筑类型多样、历史悠久,承载着浓厚的中国特色建筑文化,具有极高的历史、文化和艺术价值。然而,随着时间的推移,木结构古建筑在自然环境和人为因素下,受到了不同程度的破坏。因此,对木结构古建筑的加固技术研究,尤为重要。以福州某木结构古建筑的修缮加固工程为例,研究木结构古建筑的加固技术。结果表明,通过增加钢结构支撑与碳纤维增强材料CFRP加固技术,使得古建筑既能满足新的使用要求,又能很好地保持古建筑的原貌。     

某木结构古建筑的鉴定与加固方案

根据相关规范对某木结构古建筑进行了现场勘查,利用有限元软件对其进行了建模分析.以勘查结果为依据,参考数值分析的结果,对该木结构提出加固方案.结果表明,将碳纤维(CFRP)加固法与其他木结构加固技术相结合,能使古建筑满足新的使用要求,也能很好地保持古建筑原貌.     

古建筑木结构震害分析及其加固研究

近年来,随着国家对古文物建筑的重视,科学合理的对其进行修缮保护显得越来越有必要。本文主要根据四川雅安地震后,笔者对古建筑木结构的现场震害调查,通过系统归纳和分类统计,对古建筑木结构的地基基础、梁柱和枓栱等构件、榫卯节点、整体稳定性以及围护结构在地震作用下的破坏情况及破坏原因进行了详细的分析和探讨;并针对结构不同的破坏情况,提出了相应的抗震加固方法。分析结果可为古建筑木结构的修缮加固提供理论依据。     

古建筑木结构的加固维修方法分析

随着建筑工程领域的飞速发展,新的加固方法也应运而生,古建筑木建构涉及范围较广,含括了历史、文化、科学等方面,极具文化与经济价值。古建筑木结构经过数百上千年的洗礼,出现损伤在所难免,对古建筑木结构进行修复是极为必要的。但木结构传统加固方法存在一定的缺陷,而新的加固方法可以有效的克服上述缺陷,笔者从木结构传统加固方法着手,并就加固新技术在土木领域的应用展开了论述。     

某超高层建筑结构弹塑性动力时程分析

某工程是存在多项基本不规则项的复杂超高层建筑,文中采用弹塑性动力时程分析法,分析结构在罕遏地震作用下的变形特征、构件内力及剪力墙、连梁、框架柱及框架梁损伤等非线性动力响应;研究结构在罕遇地震作用下的整体抗震性能,找出薄弱部位和构件,为施工图设计中采取有针对性的加强措施来实现"大震不倒"的设防目标提供设计依据。     

石化加热炉钢结构动力弹塑性时程分析

动力弹塑性时程分析是目前预测结构地震响应最准确的数值方法。为获得某石化加热炉钢结构在罕遇地震下的真实反应,本文对其进行了动力弹塑性时程分析。考虑双向地震作用,对结构输入3组调幅后的地震波,考察结构整个过程中的底部剪力、楼层位移和结构损伤情况。结果显示不同工况下,剪重比为24%~40%,最大层间位移角为1/620,结构整体进入塑性的部分不多,塑性铰只出现在梁上和极少数柱脚处。该结构始终处于直立状态,能够满足"大震不倒"的抗震设防目标要求。     

碳纤维布加固古建筑木结构基于结构潜能和能量耗散地震破坏评估

为了评估古建筑木结构加固后的抗震性能以及研究加固结构在各工况地震作用下的破坏过程及对应的破坏状态,基于碳纤维布加固燕尾榫柱架和枓栱铺作层低周反复荷载作用下的滞回特性和能量耗散原理,计算了两耗能元件在低周反复荷载作用下的“抵抗破坏潜能”;借助碳纤维布加固古建筑木结构振动台试验,计算了各工况地震作用下每一耗能元件所耗散的能量,基于构件的“抵抗破坏潜能”和各工况下的地震耗能建立了耗能元件在不同地震作用下的地震破坏评估模型,并借助能量分配系数找出了各耗能元件破坏状态与整体加固结构破坏状态之间的关系,建立了整体加固结构在不同地震作用下的破坏评估模型。应用该地震破坏评估模型,定量计算了碳纤维布加固燕尾榫柱架和枓栱铺作层、整体加固结构在各工况地震作用下的破坏系数,并基于破坏程度,得出了整体加固结构不同破坏系数对应的结构不同震害等级。研究结果可为碳纤维布加固古建筑木结构的震前破坏预测和震后加固古建筑木结构的保护再修复提供可靠的理论依据。     

碳纤维布加固木柱的轴心受压试验研究

通过2根短木柱与12根碳纤维加固短木柱的轴心受压试验,研究碳纤维布加固木柱的破坏特征、受力性能及承载力计算方法。试验结果表明,采取碳纤维布加固木柱,其承载力得到大幅度的提高,延性得到显著的改善。文中就碳纤维布加固木柱提出了相应的设计建议,可供工程实践参考。     

防屈曲钢支撑加固某食堂结构的弹塑性时程分析

采用弹塑性时程分析方法,对北京某大空间食堂结构进行了抗震性能评估,研究了采用消能防屈曲钢支撑加固后结构的抗震性能。分析结果表明,增设防屈曲钢支撑可显著降低框架结构的最大层间位移,控制结构的塑性损伤,提高结构的抗震性能。本文方法可供类似工程参考。     

某木结构古民居的加固

本文根据文献[1]及文献[2]试验研究结果,对采用碳纤维增强材料(CFRP)包裹与传统木结构加固方法相结合的古建筑木结构加固技术在工程实例中进行了探索应用,应用结果表明该方法可更好地实现古建筑木结构的保护性加固。     

高层装配式剪力墙结构动力弹塑性时程分析

江苏省海门市中南世纪城3.5期96号住宅楼建筑总高度为102.7m,为国内首座百米高度的装配式剪力墙结构。根据ABAQUS有限元分析软件INP文件的数据结构,提出了标准层组合拼装建模的程序算法,完成了海门市中南世纪城96号楼整体结构的标准层组装有限元建模,为整体结构的有限元建模提供了借鉴。根据前期相关连接接缝试验结果,对考虑接缝削弱后的有限元模型进行修正,从而实现了接缝削弱效果在结构整体有限元模型中的体现。通过对海门市中南世纪城96号楼有限元模型进行动力弹塑性时程分析,对罕遇地震下该试点工程的抗震性能进行了评价,有力地保证了该工程的顺利完成。     

CFRP加固钢筋混凝土梁的抗剪疲劳试验研究

通过对一组粘贴U型碳纤维布加固钢筋混凝土梁的抗剪疲劳试验,研究了完好加固梁与损伤加固梁的箍筋和碳纤维布应变随疲劳次数增加的变化情况,不同碳纤维布用量对抗剪加固效果的影响以及斜裂缝的扩展变化状况等。试验表明,钢筋混凝土梁粘贴U型碳纤维布后箍筋应变减小20%~50%,斜裂缝宽度减小35%~45%,且碳纤维布用量越大效果越明显,完好梁加固效果优于损伤梁。粘贴碳纤维布可以明显提高钢筋混凝土梁的抗剪疲劳性能,延长钢筋混凝土结构的使用寿命。     

BFRP和CFRP加固受弯混凝土界面疲劳性能试验

以纤维增强复合材料（FRP）片材外贴混凝土受弯构件为研究对象,探讨玄武岩纤维（BFRP）和碳纤维增强复合材料（CFRP）加固混凝土界面疲劳性能。通过实施四点弯曲加载试验,研究了BFRP和CFRP加固混凝土界面疲劳破坏模式、界面疲劳裂缝扩展规律以及构件跨中挠度和FRP应变随加载循环次数的变化规律,并对BFRP和CFRP加固混凝土界面的静载剥离承载力和疲劳寿命进行了分析,给出了BFRP和CFRP加固混凝土界面的疲劳强度。研究结果表明:与BFRP 混凝土界面相比,CFRP 混凝土界面的静载剥离承载力提高了约50%,其疲劳寿命也明显提高;既有疲劳历程对BFRP和CFRP加固混凝土界面的静载剥离承载力影响不大。     

FRP加固木梁的受弯性能研究

为考察纤维增强复合材料(fiber reinforced plastics/polymer,FRP)对木梁的加固效果,对比分析了6根普通木梁和21根FRP(包括CFRP和GFRP)加固木梁的极限荷载与抗弯刚度等结构性能,并探讨了构件的破坏形态与破坏机理. 结果表明:FRP可避免或延缓木梁的受拉脆性破坏,降低木材缺陷对其受弯性能的影响,充分利用木材的抗压强度并显著提高构件的刚度和延性性能;当配筋率为0.37%～1.13%时,FRP加固木梁比未加固木梁的极限承载力提高了17.7%～77.3%. 基于极限应变分析方法,提出了构件极限承载力的计算公式,经国外试验结果初步验证后发现,该计算公式简便且结果精度较高.     

CFRP提高钢筋混凝土梁抗弯刚度的分析与近似计算

在对国内相关试验资料综合研究的基础上，分析了粘贴纤维布对提高加固钢筋混凝土梁短期刚度的作用，提出了实用的刚度计算方法。该方法计算值与试验值吻合较好，可供加固设计时参考。     

碳纤维布加固高强钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究

在12根梁的试验基础上,对碳纤维布加固高强钢筋混凝土梁后的受弯破坏特征及对梁的极限承载力、刚度等的影响进行了研究与分析.试验中考虑了纵筋配筋率、加固量与加固方式、锚固情况、粘结长度四个变化参数.试验结果表明,使用碳纤维布加固的高强混凝土梁抗弯承载力提高较多,加固效果明显.