基于延性的预应力碳纤维板加固混凝土梁设计方法

在完成2根预应力碳纤维板加固混凝土梁试验研究的基础上,提出了根据确定的目标延性系数反算碳纤维板加固面积或初始张拉控制应力的设计计算方法。通过计算结果与试验结果的比较,说明计算方法具有良好的适用性,可为实际工程设计提供参考。     

预应力碳纤维板加固钢筋混凝土梁预应力损失试验研究

通过25根预应力碳纤维板加固钢筋混凝土梁试验研究,分析了预应力加固梁制作各工序的预应力损失。试验结果表明:当预应力水平分别为20%和30%时,预应力碳纤维板加固梁的平均预应力损失(相对于初始预应力)分别为14.38%和15.36%。对碳纤维板采取超张拉和二次超张拉技术,可以有效减小预应力损失。基于国内外混凝土结构设计规范的预应力损失计算方法,将预应力损失分为三部分:碳纤维板和锚具间的滑移引起的预应力损失、混凝土弹性压缩变形引起的预应力损失和碳纤维板应力松弛造成的预应力损失。在试验基础上,提出了三部分预应力损失的计算表达式,为预应力碳纤维板的加固设计提供参考。     

预应力碳纤维板加固钢筋混凝土梁的设计及应用

在自主研发的一套预应力碳纤维板加固钢筋混凝土梁的技术基础上,探讨了预应力碳纤维板加固钢筋混凝土梁的设计方法,并应用于实际工程中。结果表明:应用预应力碳纤维板加固技术,梁的承载力满足加固设计要求,且裂缝和挠度显著减小。     

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。     

CFRP加固钢筋混凝土梁刚度及延性的试验研究

本文在试验基础上,比较了CFRP加固前后钢筋混凝土梁的荷载-挠度曲线,分析了加固梁的刚度变化规律,计算对比了各构件的延性系数,从刚度和延性角度对CFRP加固梁的极限承载力进行了初步的讨论.     

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。     

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。     

侧贴预应力碳纤维板加固混凝土梁受弯承载力计算方法研究

为了获得侧面粘贴预应力碳纤维板加固混凝土梁正截面承载力的计算式,提出加固梁的破坏分为混凝土压碎和碳纤维板拉断两种模式以及相应的判别方法。分析两种破坏模式下的截面极限状态,并考虑侧面粘贴对碳纤维板加固面积的折减,提出了相应的受弯承载力计算方法。为了验证提出的计算式的正确性,在自主研发碳纤维板张拉及锚固设备的基础上完成4根预应力碳纤维板侧面加固混凝土梁试验,试验梁的破坏模式与试件设计目标相符。用所提出的计算式计算试件的受弯承载力,与试验结果相比,二者吻合较好。最后,提出侧贴预应力碳纤维板加固混凝土梁实用设计方法,可应用于实际工程的加固设计,尤其是当构件底面有管道等障碍物时。     

预应力碳纤维板加固钢筋混凝土梁施工工艺及试验研究

在研究已有的预应力CFRP片材加固施工工艺的基础上,利用自主研发的一套预应力CFRP板张拉设备,对6根预应力CFRP板加固混凝土梁进行抗弯试验,介绍预应力CFRP板加固混凝土梁的施工方法和端锚预应力加固技术的关键工艺,可为实际工程应用提供参考。     

Fatigue performance of reinforced concrete beams strengthened with CFRP sheets

The paper presents the results of an experimental and analytical study involving the static and accelerated fatigue testing performance of nine reinforced concrete beams externally strengthened with different number and configuration of CFRP sheets. The beams were tested for the stress ranges of 0.25f_y–0.35f_y, 0.45f_y–0.65f_y, 0.65f_y–0.90f_y, and 0.45f_y–0.90f_y. After validating a nonlinear finite element analysis (NLFEA) with experimental test results, NLFEA was extended to provide a better understanding of the effect of fatigue stress range, number of CFRP layers, and the CFRP contact area with concrete on the performance of the reinforced concrete (RC) beams. The stress ranges have a significant effect on the permanent deflection at mid-span especially for the stress range of 0.45f_y–0.90f_y. Cyclic fatigue loading produced a time-dependent redistribution of the stresses that lead to a sudden drop in concrete stresses and a mild increase in steel and CFRP sheet stresses as fatigue life was exhausted. In addition, the authors recommend fatigue design considerations for calculating the reduction in the stiffness and ultimate load capacity due to fatigue loading.     

预应力碳纤维布加固钢筋混凝土T形梁的试验研究

本文采用自行研发的碳纤维布预应力张拉设备,模拟实际工程情况,通过七根预应力碳纤维布受弯加固梁的受力性能试验研究,比较分析了不同加固量、预应力度、配筋率、二次受力等因素对试验梁受力性能的影响.试验梁为7m跨度的大尺寸T形混凝土梁和预应力混凝土梁.试验研究表明,采用预应力碳纤维布加固可以有效提高混凝土梁的承载力,减小梁的挠度和裂缝宽度,所研发的预应力碳纤维布加固技术可用于实际工程.在试验研究基础上进行了试验梁的全过程受力分析,与试验结果吻合较好.     

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。     

预应力碳纤维布加固混凝土梁非线性数值模拟

基于平截面假定,选择适当的钢筋和混凝土本构模型,使用matlab建立非线性数值模型模拟有粘结碳纤维布预应力加固混凝土梁M—φ关系、P-△关系。并将模拟结果与试验结果进行对照,达到了良好的模拟效果,并得到一些有价值的结论。     

预应力碳纤维布加固混凝土梁有限元分析

利用碳纤维布(CFRP)加固钢筋混凝土构件是一种先进的工程加固技术,已经在土木工程中得到了较为广泛的应用。本文应用ANSYS软件对碳纤维加固预应力和非预应力梁体受弯进行仿真,来分析和研究碳纤维加固混凝土梁的受力机理和加固效果,并给出了相应的荷载挠度曲线。结果表明应用预应力碳纤维的梁体明显优于普通碳纤维布加固的受损梁,不仅提高了结构各阶段的承载力而且降低了梁破坏时的挠度。