有粘结预应力CFRP板加固混凝土梁预应力损失研究

针对目前预应力CFRP板锚具系统锚固可靠性差、加固工艺复杂、预应力损失大等问题,采用自主研发的两套锚固张拉系统对6根混凝土梁进行有粘结预应力碳纤维板张拉试验。研究锚具种类、锚固方式和预应力水平对试件加固过程中预应力损失的影响。试验结果表明:锚具1比锚具2预应力总损失率小;随着预应力水平的提高预应力总损失率增大;同不开槽的锚具相比,开槽嵌入式锚具预应力总损失率较小。总结得知预应力损失主要为两种:锚具变形及CFRP板与锚具之间滑移引起的预应力损失、碳纤维板应力松弛引起的预应力损失。     

带永久锚具的预应力芳纶纤维布加固技术研究

开发带永久锚具的预应力芳纶纤维布加固技术,给出带永久锚具的预应力芳纶纤维布加固混凝土受弯构件的施工工艺,进行预应力芳纶纤维布的应力松弛损失试验研究,进行预应力芳纶纤维布加固混凝土梁的受弯、受剪及疲劳性能试验研究,进行温度对芳纶纤维布配套黏结材料的力学性能影响试验研究。试验结果表明,带永久锚具的预应力芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁与未加固的基准梁相比,开裂荷载显著提高,屈服荷载、极限荷载、疲劳寿命及开裂后的抗弯刚度明显提高;使用环境温度在60℃以下时,芳纶纤维布的配套树脂胶与底胶的黏结强度不会发生软化现象。试验研究及分析表明,带永久锚具的预应力芳纶纤维布加固技术可显著改善混凝土受弯构件使用阶段的力学性能。     

带永久锚具的预应力芳纶纤维布加固技术研究

开发带永久锚具的预应力芳纶纤维布加固技术,给出带永久锚具的预应力芳纶纤维布加固混凝土受弯构件的施工工艺,进行预应力芳纶纤维布的应力松弛损失试验研究,进行预应力芳纶纤维布加固混凝土梁的受弯、受剪及疲劳性能试验研究,进行温度对芳纶纤维布配套黏结材料的力学性能影响试验研究。试验结果表明,带永久锚具的预应力芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁与未加固的基准梁相比,开裂荷载显著提高,屈服荷载、极限荷载、疲劳寿命及开裂后的抗弯刚度明显提高;使用环境温度在60℃以下时,芳纶纤维布的配套树脂胶与底胶的黏结强度不会发生软化现象。试验研究及分析表明,带永久锚具的预应力芳纶纤维布加固技术可显著改善混凝土受弯构件使用阶段的力学性能。     

预应力CFRP布加固混凝土方柱时的预应力损失

为了研究预应力CFRP布加固混凝土方柱时的应力损失情况,在恒温恒湿条件下进行了为期7d的预应力CFRP布加固混凝土方柱的预应力损失试验。考虑了摩擦损失、锚具缺陷造成的损失以及CFRP布自身应力松弛损失三个主要因素。试验测得摩擦损失量以及摩擦损失率随预应力度的变化情况;锚具缺陷造成的应力损失随预应力度以及时间的变化情况; CFRP布自身应力松弛随时间的变化情况。进行了机理分析,同时提出了相应减少预应力损失的措施。结果表明:随着的预应力增大,摩擦损失量增大,摩擦损失率降低,适当提高预应力度可以提高CFRP布利用效率。采用超张拉和二次张拉的处理方式,可以显著降低锚具缺陷造成的这方面应力损失。0. 3预应力度下,超张拉至0. 32、0. 35初始预应力度的损失率分别降低至14. 62%、8. 63%;二次张拉将预应力损失降低至9. 66%。试验结果可以为实际工程的设计与施工提供一定的指导。     

预应力碳纤维板侧面加固混凝土梁试验研究

对8根试件采用碳纤维板配套锚具及张拉装置,进行预应力碳纤维板侧面加固混凝土梁的抗弯性能试验,分析了预应力、配筋率、加固长度和高度对加固效果的影响,对加固后的混凝土梁的破坏形态、承载能力、挠度、裂缝等进行对比分析。结果表明:预应力碳纤维板侧面加固可明显提高构件的受弯性能。     

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。     

等应力束加固方法在东洋河大桥上的应用

为解决具有深绞缝的预应力混凝土简支变连续梁桥的升级加固中存在的锚固装置多、构造复杂、造价昂贵以及易对梁产生损伤的问题,河北省交通规划设计院邢现军高工提出了“等应力束技术”的设想。本文介绍了预应力等应力束在东洋河大桥加固工程中的设计和实施方法,指出该等应力束加固法可有效节约预应力钢材,减少锚具用量,并对桥梁的整体结构受力十分有利。     

预应力FRP布加固混凝土梁的承载力计算

预应力FRP布加固混凝土梁可充分发挥材料高强度,又能有效抑制构件裂缝和变形的发展,使其在混凝土结构工程加固领域中得到了广泛的研究和应用。虽然国内外对预应力FRP加固混凝土梁的抗弯、抗剪承载力、预应力损失、弯曲疲劳性能、粘结滑移性能、施工工艺、机具、锚固方式等方面进行了研究,但由于组合结构材料本身受力性能的复杂性,仍然有很多问题没有很好地解决。例如：方便快捷的预应力锚具的开发应用,预应力损失的进一步试验研究,温度应力对预应力损失的影响,截面形状对受弯承载力的影响,预应力纤维布加固混凝土梁的刚度计算等问题。     

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。     

钢梁预应力碳纤维板新型张拉锚具的设计和数值分析

基于现有纤维复合材料加固技术,对目前预应力碳纤维板锚具的技术特点和适用性予以分析。通过概念设计,提出了一套针对钢梁及钢-混凝土组合梁加固的预应力碳纤维板张拉-锚固装置的整体结构及工作原理,通过详细设计计算,研究锚固体系各个部件的构造和功能。结合三维实体模型和有限元数值分析,给出了锚具的空间应力和变形情况,检验锚具在碳纤维板张拉至破坏下的强度和稳定性。最后对该套锚固体系的优点和张拉工艺作了阐述。     

有粘结预应力混凝土结构使用阶段预应力钢筋的应力分析

选取某有粘结预应力T梁作为试验梁,在跨中进行原型静载试验,结果表明:有粘结预应力混凝土结构在使用阶段的预应力主要是由注浆后预应力钢筋与砂浆之间的粘结力传递给混凝土,并且由锚具传递给混凝土的部分可以忽略不计;在分级加载的过程中,跨中预应力钢筋应力增量明显大于锚具处预应力钢筋应力增量,有粘结预应力混凝土结构预应力钢筋的疲劳破坏基本不会发生在锚具处。     

预应力玄武岩纤维布加固钢管的预应力损失研究

预应力损失的研究是预应力纤维增强材料(FRP)加固技术的关键之一,提出一种新型预应力张拉锚固一体式锚具,对其用于预应力加固损伤内压钢管过程中造成的摩擦损失、锚具损失、松弛损失的产生机理进行分析,通过弹塑性力学平面应力解法以及摩擦损失试验研究,建立摩擦损失后纤维布内力的分布模型;基于锚具损失试验与松弛损失试验的分析,得出前80 min存在锚具损失且锚具损失与螺栓的锁紧程度相关,并得到松弛损失随时间的变化规律以及松弛损失百分比。     

预应力加筋碳纤维板加固混凝土梁试验研究及承载力计算

针对现有加固方法中的诸多缺点,提出使用预应力加筋碳纤维板(SCFRP)加固混凝土梁的新技术。对预应力加筋碳纤维板加固混凝土梁进行试验研究,主要讨论试验梁的加固工艺和碳纤维板的张拉控制应力等参数对加固性能的影响,以未加固梁为参考梁,研究加筋碳纤维板与普通碳纤维板加固混凝土梁效果的异同。试验结果表明,预应力加筋碳纤维板加固成本低、锚具效果优且能较好地提高结构变形能力,达到极限拉伸应变从而充分发挥其作用。此外,该技术使高强钢丝与碳纤维丝在加固工程中优势互补,形成一种性能优良、成本较低且施工方便的新型加固材料,值得在实际工程中大力推广应用。     

斜拉桥塔柱预应力碳纤维板加固设计与施工控制

采用粘贴预应力碳纤维板加固技术对湖北省汉十高速公路孝南互通A、B斜拉桥塔柱进行加固。加固时选用碳纤维板及碳板专用粘结胶作为加固材料,针对不同部位设定预应力张拉初始应力为360 MPa和720 MPa,并在塔柱上设置了永久性锚具设施。加固荷载试验试验结果表明:加固桥梁的承载能力得到显著提升,改善了塔柱结构内力分布,验证了预应力碳纤维板加固技术的可行性。     

预应力芳纶纤维布加固混凝土梁的受剪承载力试验研究

通过7根芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁的抗剪性能试验,研究了芳纶纤维布的预应力水平及加固形式对混凝土梁抗剪承载力的影响。试验结果表明,带永久锚具的预应力芳纶纤维布加固混凝土梁与非预应力芳纶纤维布加固混凝土梁相比,其开裂荷载显著提高,屈服荷载与极限荷载明显提高;预应力芳纶纤维布加固混凝土梁的抗剪承载力随着纤维布预应力水平的提高而增大。     

铁路混凝土桥梁加固施工技术

通过包神铁路桥梁加固工程对桥梁情况进行了检定、分析,采用了体外预应力加固法、粘贴钢板加固法、增大截面加固法、置换混凝土加固法,综合运用了植筋技术、裂缝处理技术,并成功引进了低回缩锚具、聚合物混凝土等新材料,大大提高了桥梁的整体刚度和稳定性,达到了预期效果。     

内嵌预应力螺旋肋钢丝加固混凝土梁预应力损失试验研究

针对内嵌预应力螺旋肋钢丝加固混凝土梁技术特点,研发了预应力螺旋肋钢丝张拉锚固体系,测试并分析了试验过程中预应力损失情况。结果表明,预应力损失随螺旋肋钢丝加固量及初始预应力水平的增加而增加,其中锚具变形和预应力筋内缩引起的预应力损失很小,不超过5%,应力松弛引起的预应力损失相对较大,在5%~10%之间,放张引起的预应力损失大小介于上述两种损失之间,一般不超过10%,且加固量及初始预应力水平对该项损失的影响较显著。研究结果为该新型加固技术更好地应用于实际工程提供了设计依据。     

预应力碳纤维板加固混凝土梁施工技术

预应力碳纤维板对混凝土梁进行抗弯加固已被证明是有效的加固方法,以现场施工为依据,详细介绍了预应力碳纤维板加固施工过程,对选择原材料及锚具、安装底座及钻孔、处理梁底混凝土表面、安装张拉装置、控制张拉过程及进行表面防护等工艺进行了分析,对指导施工有很大借鉴意义。     

预应力碳纤维布加固混凝土板受弯承载力实用方法研究

提出了一种新型实用碳纤维布加固系统,包含首次提出的碳纤维布环氧树脂楔形夹持体夹具、张拉设备和碳纤维布薄层钢板锚具。试验表明,环氧树脂楔形夹持体夹具夹持力强,应力损失低,施工安全,现场安装方便,且易于在工厂加工制作,适合于实际工程批量应用;张拉设备轻便,易于安装,不受构件支承条件影响。采用该新型实用碳纤维布加固系统对混凝土薄板进行的验证性加固试验表明,张拉设备方便适用,工艺流畅;预应力碳纤维布加固后构件工作性能明显改善,开裂前的弹性极限荷载达到未加固对比试件及普通粘贴碳纤维布加固试件的4倍;预应力碳纤维布加固试件的极限承载力比未加固试件提高103%,比普通粘贴碳纤维布加固试件提高32%,承载力明显提高。碳纤维布直至断裂也未从薄层钢板锚具中滑出,验证了其良好的锚固性能。     

预应力碳纤维板锚具试验研究

目前,纤维材料已广泛应用于工程结构加固中.采用预应力碳纤维板加固受弯构件,可以充分发挥碳纤维板材料的强度,提高结构的正常使用性能和极限承载能力.合理可靠的碳纤维板锚具的开发,是预应力碳纤维板加固技术工程应用的前提.对6种不同类型共计18个碳纤维板锚具组装件进行了锚固试验.通过分析试验结果,得出碳纤维板锚固失效的机理和影响碳纤维板锚具性能的因素.成功研制出两种黏结夹持式碳纤维板锚具.