芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁的抗弯性能

通过3根芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁和1根基准混凝土梁的抗弯性能试验,研究了芳纶纤维布层数对加固混凝土梁的抗弯承载力、刚度和破坏特征的影响.试验结果表明,粘贴芳纶纤维布可以有效地提高被加固梁的抗弯承载力.根据不同的破坏模式,给出了芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁的抗弯承载力计算公式,计算结果与实测结果符合良好.     

混杂纤维布加固混凝土梁的试验研究

本文首次提出混合采用玻璃纤维布和碳纤维布对钢筋混凝土梁进行加固的思路,并开展了对比试验研究.结果表明相对碳纤维布加固方法,混杂纤维布加固法既能提高构件的延性,又能显著降低加固成本.     

混杂纤维布加固混凝土梁抗弯疲劳性能试验研究

通过5根钢筋混凝土梁的变幅疲劳试验,研究碳/玻璃混杂、碳/玄武岩混杂纤维布加固梁的弯曲疲劳性能,并与玄武岩纤维布加固梁进行了比较。结果表明:在纤维布粘贴层数相同条件下,混杂纤维布加固梁的抗疲劳性能更优,疲劳寿命明显延长。在均方根等效载荷法的基础上,得到了变幅疲劳试验梁的S-N曲线数学表达式,可供工程设计参数。     

预应力芳纶纤维布加固已裂混凝土梁的受弯性能

通过2根芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁和1根未加固基准梁的受弯性能试验,研究了非预应力和预应力芳纶纤维布加固已裂钢筋混凝土梁的受弯承载力、延性和破坏特征.试验结果表明,预应力芳纶纤维布可以明显地改善加固梁在使用阶段的受弯性能.在试验研究的基础上,给出了预应力芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁的受弯承载力计算公式,计算结果与实测结果符合良好.     

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.     

芳纶纤维加固钢筋混凝土梁试验研究

本文着重对芳纶纤维加固钢筋混凝土梁前后的承载力、裂缝宽度、裂缝间距、裂缝数量等各方面的加固效果进行了试验研究,并提出了计算模型.     

预应力芳纶纤维布加固混凝土梁的受弯性能研究

本文对预应力芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁的受弯性能做了初步的研究,并提出了带永久锚具的预应力芳纶纤维布加固混凝土梁的施工工艺。通过10根试件的受弯试验,对比了预应力芳纶纤维布加固的混凝土梁与非预应力芳纶纤维布加固的混凝土梁的开裂弯矩、屈服弯矩、极限弯矩及抗弯刚度等工作性能,分析了芳纶纤维布的预应力水平和加固层数对试件受弯性能的影响。试验结果表明,非预应力芳纶纤维布加固的试验梁与未加固的基准梁相比,其开裂弯矩提高了12%~16%,屈服弯矩提高了13%~29%,极限弯矩提高了26%~65%;预应力芳纶纤维布加固的试验梁与未加固的基准梁相比,其开裂弯矩提高了114%~306%,屈服弯矩提高了38%~101%,极限弯矩提高了29%~101%。可见,预应力芳纶纤维布能显著地提高被加固钢筋混凝土梁的受弯性能。在试验研究基础上,本文给出了承载力计算方法,计算结果与实测值符合较好。     

纤维布混杂形式对混凝土界面力学性能的影响

针对CFS-GFS混杂加固钢筋混凝土梁的一种新型加固方法,通过建立不同材料本构方程,对8种不同加固模型做了非线性界面有限元数值计算.分析了不同加固形式下界面端部剪应力与正应力的分布规律,结果表明界面剪应力与正应力极大值均出现在加固界面端部,且在较短的距离内迅速减小.CFS-GFS混杂加固可以有效降低界面剥离应力,通过控制GFS在加固中所占比例,能够在保证承载力足够的情况下,改善加固界面力学性能,避免端部处发生界面或保护层剥离破坏现象.     

纤维布加固混凝土梁的疲劳损伤研究

采用损伤理论建立了疲劳荷载作用下混凝土基体、钢筋以及纤维布材料的损伤模型和破坏准则,并利用分段性原理,对碳纤维布加固梁的疲劳损伤进行非线性计算,从而得到加固梁的疲劳寿命和破坏形式。计算结果与试验结果相近,表明该损伤模型及其计算方法的科学性。     

玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁受力性能的研究

通过采用两点对称集中加载的方法,对4根玄武岩纤维布加固的钢筋混凝土梁和1根未加固梁的正截面承载力的对比试验,观测并分析了试验梁发生破坏的全过程、应变分布情况、承载力和延性,并分析了玄武岩纤维布粘贴层数、粘贴锚固方式对加固效果的影响.试验证明玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁符合加固设计规范要求.     

CFRP/GFRP混杂加固混凝土梁胶层界面应力有限元分析

建立了CFRP/GFRP混杂纤维布加固混凝土梁有限元模型,采用数值方法研究了不同HFRP弹性模量、不同胶层厚度、不同胶层弹性模量下胶层的剪应力、正应力和混凝土梁底面的第一主应力变化情况.通过对比分析,研究这些参数对CFPR/GFRP混杂纤维布加固工程结构界面粘结力学性能的影响,揭示了胶层剪应力、正应力和界面混凝土第一主应力对纤维布剥离破坏的影响.     

碳纤维布加固RC梁试验研究及有限元分析

通过试验分析了布厚度、箍筋强度和布端到支座距离等因素对CFRP布底板加固RC梁布端剥离破坏的影响,并应用ANSYS软件进行有限元分析。分析比较试验结果和有限元模拟结果表明,计算所采用的有限元模型及必要的简化方法是合理的。     

CFRP加固钢筋混凝土梁抗爆性能试验研究

通过对三组15根CFRP加固钢筋混凝土梁进行抗爆性能试验,研究了CFRP粘贴层数、配筋率、爆炸荷载大小等因素对裂缝开展、破坏形式、应变和挠度的影响。试验结果表明,加固梁的裂缝数量明显增多,但裂缝宽度减小了43%～71%,裂缝间距减小了79%～89%,U形锚固有效阻止了CFRP剥离,使加固梁呈CFRP拉断破坏。随着CFRP粘贴层数的增加,梁的抗爆能力平均提高量为13%～42%。对应于配筋率为0.84%、1.30%、1.88%的加固梁在第1、2、3次爆炸加载时的抗爆能力平均提高量分别为14%、16%和29%,但随着配筋率增加,加固梁的抗爆能力提高幅度有所减小。当爆炸荷载较大时,CFRP与受拉纵筋之间开始出现应变差,CFRP的存在使得钢筋的应变发展滞后于未加固梁中钢筋的应变发展,这种现象随爆炸荷载增大而趋于明显。CFRP可以有效提高钢筋混凝土梁的刚度,但加固梁的变形能力减小。     

Investigation of the parameters affecting the behavior of RC beams strengthened with FRP

Three-point bending tests were carried out on nineteen Reinforced Concrete (RC) beams strengthened with FRP in the form of completely wrapping. The strip width to spacing ratios, FRP type, shear span to effective depth ratios, the number of FRP layers in shear, and the effect of stirrups spacing were the parameters investigated in the experimental study. The FRP contribution to strength on beams having the same strip width to spacing ratios could be affected by the shear span to effective depth ratios and stirrups spacing. The FRP contributions to strength were less on beams with stirrups in comparison to the tested beams without stirrups. Strengthening RC beams using FRP could change the failure modes of the beams compared to the reference beam. In addition to the experimental study, a number of equations used to predict the FRP contribution to the shear strength of the strengthened RC beams were assessed by using a limited number of beams available in the literature. The effective FRP strain is predicted by using test results, and this prediction is used to calculate the FRP contribution to shear strength in ACI 440.2R (2017) equation. Based on the statistical values of the data, the proposed equation has the lowest coefficient of variation (COV) value than the other equations.     

碳纤维布加固混凝土梁的可靠度分析

在大量检测验证的基础上,得到了结构加固用碳纤维布力学指标的统计参数,基于结构可靠度理论方法,通过钢筋混凝土梁采用碳纤维布加固前后的可靠指标计算比较分析,研究了碳纤维布加固钢筋混凝土梁的可靠度水平的变化。同时讨论了各随机变量均值及变异系数对碳纤维布加固混凝土梁可靠指标的影响趋势及程度,为碳纤维布加固混凝土受弯构件的应用范围提供了基础判据,按照这个思路,可以对不同类型FRP材料加固不同构件的可靠度进行分析。     

碳纤维布提高钢筋混凝土梁受剪承载力试验研究

通过 12根碳纤维布补强加固钢筋混凝土梁的试验 ,重点研究碳纤维布对梁抗剪承载力的影响和作用。主要试验参数有 :碳纤维布的宽度和间距、碳纤维布的粘贴层数、梁的剪跨比、配箍率和混凝土强度。试验研究表明 ,碳纤维布可以明显地提高钢筋混凝土梁的抗剪承载力 ,并改善构件的变形性能 ,增强构件的变形能力。最后 ,提出了一个简化的碳纤维布提高钢筋混凝土梁受剪承载力的设计计算公式。     

碳纤维布增强钢筋混凝土柱正截面承载能力的试验研究

分析了采用不同粘贴方式和粘贴层数的碳纤维布补强加固的钢筋混凝土柱在正截面承载力和破坏形态等方面的变化情况。试验研究表明 :碳纤维布对钢筋混凝土柱的承载能力具有良好的补强加固效果。在此基础上 ,提出了碳纤维布加固钢筋混凝土柱正截面承载力的简化计算公式 ,它与试验结果能较好地吻合。     

二次受力对FRP布加固混凝土梁的滞后应变

FRP布具有轻质、高强、耐腐蚀、施工方便等优点,在土木工程中得到广泛的应用,尤其是用于旧有结构的加固。在加固中,结构往往处于二次受力状态,导致FRP布相对于结构应变滞后。本文对目前FRP布加固混凝土梁滞后应变的研究进行综述,并通过实际算例,比较各算法的优缺点。     

钢筋混凝土加固梁的有限元分析

为了深入了解CFRP加固RC梁的受力性能和加固机理,采用试验和有限元软件ANSYS仿真分析相结合的方法,分析了CFRP布加固梁的承载能力、变形特性、破坏形式和CFRP布加固混凝土结构的承载机理。     

碳纤维布加固低强度混凝土梁的抗剪性能

采用外贴U形碳纤维布条的方法对12根低强度(fcu≤15MPa)混凝土梁进行了抗剪加固试验。结果表明,外贴碳纤维布能够明显改善低强度混凝土梁的抗剪性能,梁破坏主要源于纤维布剥离,如果布条端部设置压条,加固梁破坏前有明显先兆。基于断裂力学模型,由拉剪粘结试验确定碳纤维布剥离时所能承受的有效拉力;利用平面桁架模型,提出加固梁外贴U形碳纤维布条剥离时抗剪承载力的计算方法。计算和试验结果的比较分析表明,所提方法可用于低强度混凝土梁的抗剪加固设计。