碳纤维布用于钢筋混凝土梁抗弯加固

在土木工程中,由于各种原因经常需要对已有建筑物进行维修加固。加固方法很多,作为一项新技术,碳纤维增强聚合物用于结构的加固得到了广泛的应用。由于碳纤维布有很高的强度重量比,极好的耐腐蚀性能及耐久性,施工便捷等优点,在许多情况下比其它加固方法更具优势。但目前对碳纤维布加固的结构的各种性能的研究还很不深入。本文就某工程梁的抗弯加固探讨一下碳纤维布在工程实际中的具体应用问题。合肥某商业大厦,需增加一台自动扶梯,原设计梁的混凝土强度等级为C25,断面尺寸为250×650,内配3ф18抗弯纵筋,扶梯荷载加上后,经计算…     

预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁抗弯正截面承载力分析

碳纤维布具有轻质、高强、耐久性好等特性,预应力碳纤维布加固技术已成为一种新型建筑加固技术。在试验基础上,对预应力碳纤维加固钢筋混凝土梁的受力性能进行了分析,提出了预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁的抗弯正截面承载力的计算公式,计算公式与试验结果较为接近,试验值略高于理论值,说明理论计算有一定的安全储备,较为保守安全。     

碳纤维布加固钢筋混凝土梁的抗弯性能

本文总结了碳纤维布用于未损伤、二次受力和已腐蚀三种钢筋混凝土梁加固的试验和理论研究成果,表明碳纤维布粘贴加固方法可有效提高钢筋混凝土梁的抗弯承载力,并对腐蚀环境下混凝土结构的耐久性具有显著的改善作用.     

一种荷载对碳纤维布加固钢筋混凝土梁抗弯性能的影响

利用ANSYS软件对不同一期荷载作用下碳纤维布加固钢筋混凝土梁的抗弯性能进行比较。经过对比分析,发现在一期荷载作用下进行加固的钢筋混凝土梁,一期荷载越小,梁的极限承载力越大,越能克服碳纤维布应变滞后,从而更好发挥作用。     

预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁的抗弯性能试验研究

通过9根预应力碳纤维布加固的钢筋混凝土梁在不同预应力水平和不同配布率下的抗弯性能试验,研究其开裂荷载、屈服荷载、极限荷载、曲率延性等受力性能。试验结果表明,梁的破坏形态均为碳纤维布拉断;梁的开裂荷载及屈服荷载随碳纤维布的预应力水平或配布率的提高而提高,但屈服荷载的提高幅度明显小于开裂荷载的提高幅度。另外,配布率较低、预应力水平较高的梁的开裂荷载与屈服荷载高于配布率较高而预应力水平较低的梁的开裂荷载与屈服荷载。梁的极限荷载随配布率的提高而提高。在较高配布率情况下,梁的极限承载力随预应力的提高而略有提高。加固梁的曲率延性系数随预应力和配布率的提高而减小。为保证加固梁破坏时具有一定的延性,建议预应力水平最高控制在40%~50%。     

预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁挠度研究

预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁可以有效地提高构件的抗弯刚度,并且随着预应力水平的提高,加固梁的挠度相应地减小。分析了预应力碳纤维布加固混凝土梁的抗弯刚度变化过程,及预应力对加固梁刚度的影响。由此分析了加固梁的荷载-挠度曲线的变化过程,将挠度曲线近似看作由三段直线组成,在直线双线性法的基础上提出了加固梁的挠度计算公式,按公式计算的值与两个试验(共10根试件)结果较为吻合。     

碳纤维布加固钢筋混凝土梁抗弯性能的研究

对使用碳纤维布加固钢筋混凝土梁进行了介绍,通过理论分析提出了梁底初始拉应变和极限弯矩的计算公式,从而为碳纤维布加固梁抗弯承载力计算提供了理论依据。     

碳纤维布预应力补强加固钢筋混凝土梁受力性能研究

与非预应力加固相比较,预应力加固使得裂缝和变形控制更易实现,为了研究预应力粘贴碳纤维加固钢筋混凝土梁的受力性能,通过编制数值分析程序,分析了不同预应力度下加固对梁的极限承载力、截面弯矩-曲率及对梁的界限相对受压区高度的影响,讨论了影响CFRP加固钢筋混凝土梁强度、刚度和破坏形态的各种因素。     

预应力碳纤维布加固混凝土梁截面应力及抗弯刚度

碳纤维布施加预应力后粘贴加固可有效改善混凝土梁正常使用阶段的工作性能,相应截面应力和抗弯刚度分析对于合理评价加固梁的工作状态有重要意义。根据预应力碳纤维布加固混凝土梁正常使用阶段的截面受力分析,提出了截面应力的简化计算方法,进而通过引入碳纤维布应变不均匀系数,得出了对于未加固梁、非预应力碳纤维布加固梁和预应力碳纤维布加固梁均适用的截面短期抗弯刚度的实用计算方法。试验结果对比表明,建议的截面应力和抗弯刚度计算方法准确度较高。     

预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁的分析

对预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁构件的性能做了初步的研究,对比预应力碳纤维布加固的受弯构件与非预应力碳纤维布加固的受弯构件的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载等工作性能,分析预应力对构件弯曲性能的影响。结果表明:用预应力碳纤维布加固混凝土梁是一种有效、可行的加固方法,加固效果明显。     

碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁抗弯性能研究

通过锈蚀混凝土梁采用碳纤维增强材料(简称CFRP)加固前后的抗弯承载力试验,分析了二次受力、锈蚀两因素对钢筋混凝土梁承载力、刚度等方面的影响。研究结果表明,CFRP加固锈蚀钢筋混凝土梁,其承载力、刚度都有不同程度的提高,二次受力引起的CFRP布滞后应变将影响其高强抗拉强度的发挥,锈蚀钢筋混凝土梁材料力学性能的改变降低了CFRP布加固梁的抗弯承载能力。基于锈蚀钢筋混凝土梁材料力学特性,建立了CFRP布加固锈蚀混凝土梁受弯全过程的数值模拟技术,计算结果与试验结果符合较好,为今后锈蚀钢筋混凝土梁加固设计计算提供参考。     

碳纤维加固预应力梁抗弯承载力试验研究

通过试验对碳纤维加固预应力梁的受力机理和加固效果进行分析,揭示了钢筋性能及本构关系对碳纤维发挥程度和加固梁承载力提高幅度的影响。在试验研究的基础上,提出了碳纤维加固梁抗弯承载力的计算方法。     

碳纤维布抗弯加固钢筋混凝土梁的耐火极限分析

编制了碳纤维布抗弯加固钢筋混凝土梁的温度场计算程序和耐火极限分析程序,通过数值分析结果与试验结果的对比,初步验证了程序的有效性。利用上述程序,针对高温下加固梁的受弯破坏形态,就不同构件跨高比、防火涂料厚度、受拉纵筋配筋率、碳纤维布加固量、混凝土保护层厚度、荷载比等共计1728种工况进行了大量计算分析,同时考察了各参数对加固梁耐火极限的影响规律。在此基础上,建立了加固梁的耐火极限简化预测方法。研究结果表明,加固梁的耐火极限随防火涂料厚度、混凝土保护层厚度和受拉纵筋配筋率的增加而逐渐增大,同时随荷载比、碳纤维布加固量和跨高比的增加而逐渐减小,其中荷载比的影响最为显著。     

碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁的抗弯刚度

利用外加电流加速锈蚀法获得锈蚀钢筋混凝土梁,对其粘贴碳纤维布加固后进行受弯试验,并对加固试验梁建立有限元模型,研究其在静力荷载作用下的抗弯刚度和变形能力。结果表明,随钢筋锈蚀率增大,碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁的抗弯刚度发生退化,极限变形能力逐渐削弱。粘贴纵向碳纤维布在一定程度上能够提高锈蚀钢筋混凝土梁的抗弯刚度,设置横向U形箍则能有效提高加固体系的整体工作性能。在试验及分析结果基础上,按照传统钢筋混凝土梁截面抗弯刚度解析分析方法的思路,引入钢筋应变综合系数来考虑锈蚀钢筋与混凝土间粘结性能退化对梁抗弯刚度的影响,并根据试验梁和钢筋不同锈蚀程度有限元模型梁的计算刚度进行反推计算,建立了钢筋应变综合系数的计算公式,进而提出了碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁抗弯刚度的计算方法。与试验结果及有限元模拟分析结果的比较表明,所提计算方法具有较高的精度。     

预应力碳纤维布加固钢筋混凝土T形梁试验研究

近年来,预应力碳纤维布加固混凝土梁技术以其碳纤维布强度利用程度高、能改变被加固梁正常使用阶段性能的显著优点成为粘贴类加固研究的一个热点。通过3根预应力碳纤维布加固钢筋混凝土T形梁的试验研究,对比分析了预应力碳纤维布、非预应力碳纤维布加固梁和未加固混凝土梁的性能区别,试验结果进一步验证了预应力碳纤维布加固技术的显著优点。试验研究可为后续同类研究提供参考。     

混杂纤维布加固钢筋混凝土梁抗弯性能研究

提出了用混杂纤维(由碳纤维和玻璃纤维组成)布加固混凝土结构的方法.通过试验得出钢筋混凝土梁的屈服荷载、极限荷载、跨中挠度、钢筋及加固材料的荷载-应变曲线、破坏形态以及其截面沿梁高的应变分布.结果表明:加固后的钢筋混凝土梁其平均应变的分布符合平截面假定;使用加固材料(碳纤维布、混杂纤维布)来提高钢筋混凝土梁受弯承载力的补强加固方法是有效的;钢筋混凝土梁受弯承载力随加固材料用量的增加而提高;加固材料混杂比例及混杂方式均对钢筋混凝土梁受弯承载力有一定的影响;层内混杂纤维的抗弯性能、延伸性能以及经济性均优于单一纤维和层间混杂纤维.     

预应力碳纤维复合板加固钢筋混凝土梁的抗弯响应预测

现有的试验研究显示,碳纤维复合材料用量不同时,采用预应力碳纤维复合板加固钢筋混凝土梁可能出现3种弯曲破坏模式(包括受压破坏、受拉破坏、剥离破坏)。基于应变和力平衡的协调性,提出理论公式对3种破坏模式下的名义抗弯强度进行预测。当出现剥离破坏时,提出预应力碳纤维复合板中的受拉应变的极限。此外,考虑预应力碳纤维复合板的作用,提出开裂弯矩、裂缝宽度和加强梁的挠度计算方法。对5根采用预应力碳纤维复合板加固的钢筋混凝土梁进行试验,并通过非线性有限元分析验证所提出的理论公式。同时,预测值与其他研究者的试验结果也进行了比较。     

预张拉碳纤维布加固钢筋混凝土梁抗弯承载力

对顸张拉碳纤维布加固钢筋混凝土梁正截面受弯破坏进行了总结和分析,认为加固设计时应避免出现超筋破坏。针对适筋破坏和碳纤维布拉断两种破坏模式,考虑碳纤维布的预张拉应变和构件上初始弯矩的影响,提出了预张拉碳纤维布加固钢筋混凝土梁正截面抗弯承载力的计算方法。试验验证和比较分析结果表明,计算过程简单实用且有较好的精度。     

碳纤维布加固钢筋混凝土梁裂缝性能分析

为了研究钢筋混凝土梁的裂缝扩展规律以及碳纤维布加固对裂缝扩展的影响,建立加固前与加固后钢筋混凝土梁的三维有限元分析模型。对钢筋混凝土梁以及碳纤维布进行受力分析,研究碳纤维布加固对钢筋混凝土梁受力性能与裂缝扩展的影响。结果表明,碳纤维布加固能提高钢筋混凝土梁的受弯承载能力,粘贴一层碳纤维布钢筋混凝土梁的承载力提高了3.4%,粘贴两层碳纤维布的钢筋混凝土梁的承载力提高了6.5%,并能够延缓和抑制裂缝的发展。文中研究结果为今后优化钢筋混凝土梁加固方式提供参考。     

预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁非线性有限元分析

采用预应力碳纤维布对钢筋混凝土梁进行增强加固,能够充分发挥碳纤维布高强的性能,提高加固效果。组合利用Visual Basic,Fortran以及Surfer等计算程序,编制了完整的预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁的非线性有限元分析程序,程序具有良好的操作界面、高效的计算速度以及直观的显示过程。在程序编制过程中,考虑了碳纤维布与混凝土之间的粘结滑移关系。通过与3根室内试验梁结果进行对比,可知程序计算得到的承载力、荷载-挠度曲线以及CFRP应变曲线都与试验值较吻合。