波形齿体系张拉并锚固CFRP片材的预应力损失

根据波形齿横向张拉并锚固碳纤维（以下简称CFRP）片材体系的加固施工3-艺,对CFRP片材及被加固构件的材料特性造成的损失（松弛）,温度变化引起的损失以及波形齿配套螺杆与被加固构件间的作用引起的损失进行了理论分析。并通过两类试验共8根构件（钢梁台座的4根构件及混凝土T梁加固试验的4根构件）中张拉后的CFRP片材的预应力（变）损失进行试验研究,提出了波形齿横向张拉并锚固CFRP片材体系中的CFRP片材设计时预应力总损失的建议值。     

加固岩体的预应力锚索拉力松弛分析模型

为了解决加固岩体预应力锚索拉力松弛的解析计算问题,基于锚索与周围岩体的基本相互作用原理与特征,提出了采用描述锚索力学性质的Hooke体和描述围岩流变力学性质的Kelvin-Hooke体的串联模型,以此来整体描述锚索与围岩之间的相互作用耦合关系.推导出了锚索拉力松弛方程,定量表达了锚索的长期拉力与锚孔间距、锚索弹性模量、围岩的流变参数、锚索直径及其初始拉力等重要因素之间的关系.室内试验和现场测试实例分析结果表明:所提出的计算模型与测试结果较为一致,锚索松弛拉力终值的最大计算误差约为7%,该串联分析模型更具有合理性;锚孔间距、锚索直径与围岩的流变参数对锚索拉力松弛有显著的非线性影响特征.     

钢箱拱桥中CFRP系杆受力性能试验研究

结合怀化某大桥,按照相似原理,建立了碳纤维系杆拱桥缩尺试验模型,对其受力性能进行了试验研究;并采用空间有限元分析软件Midas/Civil对模型桥使用阶段各工况进行了空间模拟分析.试验结果表明：CFRP系杆拉力和拱脚水平位移的实测结果与有限元分析结果基本吻合;用有限元程序的计算分析结果指导模型桥测点选取和加载等工作是可行的,其分析结果是正确的;CFRP作为系杆其总预应力损失率的最大测量值为2.1%,预应力损失较小,其预应力值稳定.     

CFRP加固钢筋混凝土梁抗裂性的理论及实验研究

采用试验研究与理论分析相结合的方法对CFRP布加固预裂钢筋混凝土梁的抗裂性能进行了相关研究.探讨了CFRP布加固钢筋混凝土梁在短期荷载作用下裂缝的发展规律以及裂缝发展的影响因素;得到了CFRP布加固钢筋混凝土梁在短期荷载作用下的平均裂缝宽度与最大裂缝宽度之间的近似关系式.可为修订CFRP加固技术规程,完善加固设计方法,拓展加固技术提供参考.     

CFRP板单向加固RC双向板试验方案探析

近年来碳纤维布及片材以其轻质、高强、耐腐蚀、抗疲劳等众多优点,被广泛应用于结构加固工程,但其不足之处也逐渐凸显,例如弹性模量低、延性不足;环氧树脂层传递剪力有限等.预应力碳纤维加固能充分发挥碳纤维的高强性能,使结构在破坏时更趋近极限抗拉强度;尤其在防止加固构件发生粘结破坏,以及抗剥离性能等方面表现突出.通过对CFRP板(布)施加张拉力,然后将预先张拉的碳纤维板(包括布材)粘贴在加固部位的表面进行锚固后,不仅改善了构件使用阶段的受力性能,而且延长了构件的使用年限.     

CFRP波形齿锚具紧固螺栓轴力的试验

探讨大吨位锚固下波形齿锚具的锚固性能,研究波形齿锚具紧固螺栓的轴力和CFRP片材纵向拉力的关系.结果表明:锚固情况下,波形齿锚具仍能有效锚固CFRP片材;紧固螺栓的轴力N分为拉拔CFRP片材前螺杆上的初始轴力和拉拔CFRP片材时由弯曲效应产生的附加轴力2部分;建议拧紧螺帽后,紧固螺栓的初始轴力为CFRP片材理论极限纵向拉力的0.15倍.     

拉力型岩土预应力锚界面粘结劣化研究进展

拉力型岩土预应力锚固结构广泛应用于高陡边坡等大型岩土加固工程中,并日趋成为各类岩土加固工程中的首选方法,外荷载作用下其内锚固段的界面渐进粘结劣化是决定此类结构长期耐久性的关键因素。文章基于拉力型岩土预应力锚固结构研究,现状分析阐述了拉力型岩土预应力锚固结构内锚段界面粘结应力及粘结劣化的理论研究、试验研究及数值模拟研究等方面的研究进展,分析了其目前研究中存在的问题,展望了拉力型岩土预应力锚固结构界面粘结劣化研究的发展方向。     

预应力FRP增强RC梁界面剪应力分析

粘贴预应力纤维增强复合材料(FRP)片材对土木建筑结构进行加固和修复,可以提高工程效率.从理论分析着手,推导了预应力FRP片材增强RC梁界面层的剪应力的计算公式,分析了预应力作用下FRP片材和混凝土之间的界面层剪应力分布,并通过有限元对碳纤维薄板(CFL)增强RC梁作了数值实验验证.探讨了初始预应力施加量,FRP片材的厚度以及界面层厚度对界面剪应力的影响.     

预应力片材加固负载RC梁受弯承载力分析

分析有初始弯矩作用时,预张纤维片材粘贴加固混凝土梁中加固材料相对该处混凝土滞后应变或超前应变的计算方法和纤维片材中有效预应力的取值;对预应力FRP粘贴加固梁构成的复合截面,分析各种可能应变组合下的受弯极限状态,给出两大弯曲破坏类型(分别由片材拉断和混凝土压碎引发)的界限判别条件和极限承载力计算表达式.试验分析表明,极限承载力试验值与计算值比值的均值为0.99,变异系数为0.047.     

外贴碳纤维片材加固混凝土梁的延性分析

碳纤维片材(CFRP)具有轻质、高强度、耐腐蚀等性能，外贴碳纤维片材正成为一项越来越具有吸引力的混凝土结构加固技术．基于混凝土结构设计规范中抗弯设计计算的基本原理，提出了外贴碳纤维片材加固混凝土梁截面延性的计算方法，并讨论了其影响因素．结果表明，CFRP用量及其滞后应变是影响梁加固后延性的主要因素，加固梁的破坏类型不同，CFRP用量对延性的影响也不同．     

预应力碳纤维加固混凝土梁技术问题探讨

用粘结滑移理论解释了碳纤维加固混凝土梁受弯裂缝引起的剥离破坏机理，提出对碳纤维布施加其设计极限拉应变的20％-30％N应力，并合理设置附加锚固可有效抑制剥离破坏的发生。通过试验及对国内试验数据分析，提出了预应力碳纤维加固混凝土梁碳纤维的允许极限拉应变的上限、施加的预应力水平、预应力损失的取值，为工程结构加固提供了一定的参考依据。     

预应力碳纤维加固混凝土梁技术问题探讨

用粘结滑移理论解释了碳纤维加固混凝土梁受弯裂缝引起的剥离破坏机理,提出对碳纤维布施加其设计极限拉应变的20%-30%预应力,并合理设置附加锚固可有效抑制剥离破坏的发生。通过试验及对国内试验数据分析,提出了预应力碳纤维加固混凝土梁碳纤维的允许极限拉应变的上限、施加的预应力水平、预应力损失的取值,为工程结构加固提供了一定的参考依据。     

预应力锚索张拉应力损失的探讨和解决方法

目前在边坡加固工程的预应力锚索张拉过程中张拉应力损失是极其常见的问题,常导致张拉质量低下等严重的工程质量问题．结合一高边坡治理工地的抗滑桩锚索张拉实例,做两组平行试验,探讨锚索张拉过程的应力损失问题,发现对锚索进行预张拉能有效的减少张拉应力的损失,在工程实际允许的情况下,预张拉应力越大,张拉应力损失越小．并总结出一些合理的锚索施工方法,同样能减少张拉应力的损失．     

碳纤维粘贴混凝土试件锚固长度的试验研究

将碳纤维粘贴在混凝土试件上，对其锚固长度进行试验研究，并对试验结果进行分析，从中找出了对应各种混凝土强度的锚固长度值，寻出其规律，对碳纤维锚固长度的取值和影响锚固长度的因素进行分析，提出了碳纤维锚固长度建议值，供工程应用参考。     

预应力锚索对大跨度扁平地下洞库开挖稳定的影响研究

为研究预应力锚索对大跨地下工程开挖稳定的影响,以大跨度扁平地下洞库开挖稳定为例,采用数值模拟的方法对锚索预应力值和间距两个因素进行分析研究,获得不同锚索预应力值和间距下地下工程的拱顶位移、衬砌最大主应力的分布规律,结果表明:随着锚索预应力值的增加,拱顶位移、衬砌最大主应力在逐渐降低,而锚索最大应力呈现先增加后减小的趋势;随着锚索间距的增加,拱顶位移、衬砌最大主应力在逐渐升高,而锚索最大应力同样呈现先增加后减小的趋势;建议锚索预应力值取200 t、间距取5 m较为适宜。     

高温环境下预张碳纤维板的锚固性能研究

在桥梁建筑结构的加固中,有时存在一些高温环境,可能会使预应力碳纤维板产生较大的预应力损失,甚至出现碳纤维板的锚夹具夹持不牢而失效的情况.针对此设计了一组预应力碳纤维板试件,在高预应力水平(2 000 MPa左右)、高温环境(85℃左右)下进行应力损失观测;最后进行了碳纤维板的拉伸破断试验.试验观测表明,不计碳纤维板在放张时的短期应力损失,在11 d的高温及高应力双重作用下,预应力碳纤维板的总应力损失不足3%;拉伸破断试验也证实碳纤维板在波形锚中的锚固性能良好.     

表层嵌贴预应力CFRP板条加固钢筋混凝土梁的应力传递行为

表层嵌贴预应力FRP板条加固钢筋混凝土结构技术可充分发挥FRP材料强度,且不需设置永久锚具,具有较大的潜力。以试验得到的嵌贴FRP混凝土粘结滑移关系为基础,建立了嵌贴预应力CFRP板条与混凝土的粘结应力微分方程,并根据边界条件推导了方程的解析解,得到了嵌贴预应力CFRP板条放张后界面粘结应力、CFRP拉伸应力的分析模型。与试验结果的比较表明,该模型得出的界面粘结应力及CFRP拉伸应力与试验结果吻合较好。在此基础上,考虑放张后CFRP混凝土界面不出现剥离的条件,分析了粘结界面能抵抗的最大容许预应力。     

应力约束下预应力钢桁架离散变量优化设计

对影响预应力钢桁架优化设计的2类变量,包括连续的索力值和离散的截面尺寸进行研究.建立了以应力和结构质量为约束条件、以最小化结构应变能为目标函数的数学优化模型.以杆件在预应力和外荷载共同作用下储存应变能最小确定施加在索上的预拉力.计算构件由于尺寸改变引起结构质量变化和应变能变化之比的相对差商,以此确定搜索方向.应用渐进结构优化法逐步调整构件截面尺寸,循环迭代,直至索力值和截面尺寸达到最优.算例与预应力钢结构理论结果相吻合,可为预应力钢结构工程设计提供最优的索力值和型钢的选择.     

预应力水平拉杆作用效应增量的计算

根据瑞利—李滋法,对先张法预应力吊车梁首次提出了预应力水平拉杆作用效应增量的计算公式.效应增量对吊车梁是有利的,可以提高预应力的利用率,从而提高吊车梁的承载能力.利用本公式确定水平拉杆作用效应增量,不仅可避免直接将最大拉应力作为初始预应力造成的危险,而且降低了施加初始预应力的难度.算例表明,所提出的公式具有简洁明了、适用性强、计算精确度高的特点.