FRP加固钢筋混凝土梁疲劳性能的分析

随着FRP材料越来越多的用于诸如公路、铁路桥等这类长期承受疲劳荷载作用的梁式钢筋混凝土结构的加固修复中,对使用FRP加固的钢筋混凝土结构疲劳性能研究,也越来越受到国内外相关学者和工程技术人员的关注。对加固后结构的疲劳性能的研究,也是对现有的FRP加固RC结构研究内容的有力补充,使现有FRP加固钢筋混凝土结构的研究内容更为完整。本文结合现有实验,从理论上较完整地分析了FRP加固钢筋混凝土梁的疲劳性能。     

FRP加固钢筋混凝土梁耐冲击性能相关问题的研究进展

基于静态荷载作用下的纤维增强复合材料(Fiber reinforced polymer,FRP)加固钢筋混凝土梁式构件性能的研究已经开展得相当广泛。相反,冲击荷载作用下FRP对RC梁式构件的加固效果的认识急需提高。冲击荷载作用下RC构件性能的分析需要考虑多种动力学效应,如惯性效应、应变率效应。本文介绍了考虑应变率效应的FRP-混凝土界面动态行为方向的研究现状和冲击荷载作用下的FRP加固钢筋混凝土梁式构件的研究进展,并对值得进一步深入研究的问题进行了探讨与展望。     

粘贴玻璃钢板加固混凝土梁疲劳试验研究

用粘贴纤维复合材料板加固既有混凝土梁技术是世界各国都非常关注的课题,通过6根粘贴玻璃钢板混凝土梁的动静载试验研究指出,粘贴玻璃钢板加固混凝土梁,能使混凝土梁的开裂弯矩平均提高30%～40%,极限承载能力提高30%以上,而混凝土梁的刚度只提高13%～15%,所以,补强混凝土梁的疲劳承载能力不会和静载承载能力一样得到同步提高.玻璃钢板能较好地与混凝土协同工作,玻璃钢板的应变与钢筋应变满足准平面假定.     

疲劳荷载下FRP粘结系统的性能

研究和比较疲劳荷载下,纤维增强复合材料和混凝土各种粘结系统粘结性能。FRP粘结系统包括外部粘结FRP,表面嵌入粘结FRP,纤维锚固FRP以及最近发展起来的混杂粘结FRP系统。在两种力学参数不变的情况下,对5组混杂粘结FRP系统进行了研究。为达到研究的目的,改进了双剪粘结试验(直接拉出试验)。通过疲劳和单调试验,对破坏机制、荷载-位移曲线以及应变进行分析,探讨了荷载大小和循环周期对粘结性能的影响。基于试验结果,根据疲劳粘结性能对不同粘结系统的优缺点进行论述。     

RSEARCH STATUS AND DEVELOPMENT OF FRP-REINFORCED BEAM' S FATIGUE PERFORMANCE

介绍了国内外学者对FRP加固T梁和矩形截面梁(板)疲劳性能进行的试验研究,矩形梁包括锈蚀梁和未锈蚀梁,介绍了预应力FRP加固梁的疲劳性能.通过分析发现性价比更高的预应力混杂纤维加固材料使用较少,且未考虑腐蚀与疲劳的耦合作用以及试件的尺寸效应,这些都需要在今后进行进一步的试验研究.     

用FRP加固钢结构的研究现状

采用FRP加固钢结构对于现有结构的翻新已成为明智的选择。回顾了在下列领域中为数不多、但发展迅速的一些研究:钢与FRP之间的粘结、钢空心截面的加固、FRP-钢系统中疲劳裂缝的走向。明确了未来的研究方向,如粘结-滑移关系、CFRP加固钢构件的稳定性以及疲劳裂缝发展的模型。     

FRP加固技术研究概述

针对既有工程结构特点分析了钢筋混凝土结构加固的必要性,介绍了传统加固方法的不足,探讨了纤维增强复合材料(FRP)的性能,重点分析了FRP加固技术在抗弯、抗剪、抗震等方面的研究现状,并就抗弯、抗剪方面采用FRP加固的工程实例进行了说明,最后对FRP加固技术的发展方向提出了展望,为今后加固技术的深入研究提供参考。     

FRP加固混凝土研究现状与展望

纤维增强复合材料(FRP)是一种高性能新型结构材料,近年来在混凝土结构加固修复领域中得到了广泛的应用。综述了国内外学者对FRP加固混凝土的研究现状,介绍了FRP材料的分类以及FRP片材的优点,总结了基于断裂力学的6种FRP与混凝土界面黏结滑移模型,在此基础上,归纳总结了FRP加固混凝土中存在的不足,并对未来FRP加固混凝土研究方向进行了展望。     

疲劳荷载下FRP加固钢筋混凝土桥梁的试验研究

对应用复合材料加固钢筋混凝土桥的T形截面梁进行了研究。采用环氧树脂基的碳纤维和玻璃纤维增强聚合物提高桥的使用承载力。在单调和周期荷载下进行了3个跨度为5m的简支梁试验,与正常使用荷载范围超过100万次循环荷载作用下的梁进行了对比。结果显示,通过很详细的混合碳纤维和玻璃纤维片修复方案,疲劳荷载下FRP加固的T形截面梁可以获得很好的性能。     

FRP加固钢筋混凝土墩柱抗震性能研究综述

回顾并总结了纤维增强复合材料(FRP)片材和织物抗震加固钢筋混凝土(RC)结构的研究现状,介绍了FRP的加固方式,包括粘贴形式和锚固方法;对影响FRP抗震加固效果的原柱条件、加固参数和受力条件的试验研究现状进行了归纳,探讨了FRP加固墩柱的破坏模式及FRP加固结构的抗震性能理论研究进展.针对现有研究成果,提出了一些FRP加固结构抗震性能研究的建议和意见,为其后续研究提供了参考.     

变温度场下CFRP布加固工字钢梁疲劳性能研究

为研究湿热环境下CFRP布加固工字钢梁的加固效果,采用有限元软件ABAQUS进行了变温度场下未加固、一层、三层和五层CFRP布加固工字钢梁的数值模拟,得到了工字钢梁的荷载-温度曲线和疲劳寿命-温度曲线,建立了CFRP布加固工字钢梁的疲劳寿命预测模型.结果 表明,CFRP布加固工字钢梁的承载力和疲劳性能受温度的影响,一层...     

FRP增强钢筋混凝土梁损伤的振动监测

采用试验数据,识别钢筋混凝土梁模态。对9个混凝土梁的破坏过程和动态参数进行监测,当荷载到达预期破坏荷载一半时,对6个梁采用外贴碳纤维布进行加固。基于所测模态参数,对识别方法进行研究并对识别方法的效率进行分析。这些方法包括频率变化、模态确证准则(MAC)、坐标模态确证准则(COMAC)和模态曲率。通过比较这些方法可知,频率变化不能完全监测损伤以及预测加固的潜力;模态确证准则的值能够揭示荷载变化过程中梁的刚度变化;对梁每个自由度的刚度变化可采用坐标模态确证准则进行评估;模态曲率方法是对梁进行损伤识别的最好方法。     

FRP加固结构的疲劳性能研究简述

自20世纪80年代中期以来，纤维增强复合材料（FRP）粘结修复技术作为一种高效率、低成本的先进结构修复方法，已在土木工程中受到重视并进行了广泛研究。FRP不但具有优异的力学性能和化学稳定性，而且由于单一的纤维相对缺陷较少，作为单向复合材料FRP更具有很强抗疲劳性，所以FRP也被广泛的应用到加固承受疲劳荷载的结构。     

不同纤维增强复合材料加固钢梁疲劳性能试验研究

对外贴高弹模碳纤维增强复合材料(高弹模CFRP)板、高强度CFRP板、钢丝-玄武岩纤维复合板(SBFCP)和焊接钢板等加固人工受损钢梁疲劳性能进行试验研究,分析不同材料加固对钢梁疲劳性能的影响,讨论钢梁疲劳加固效果的影响因素。试验结果表明:等拉伸刚度加固条件下,纤维增强复合材料加固钢梁的疲劳寿命总体上是未加固钢梁的3.33～5.26倍,而焊接钢板加固钢梁的疲劳寿命是未加固钢梁的1.74倍;与传统焊接钢板加固相比,纤维增强复合材料可以推迟钢梁裂纹的萌生,降低裂纹的扩展速率和钢梁的残余挠度,增加构件的疲劳寿命,改善构件的破坏模式,其中高弹模CFRP板加固效果最理想,而SBFCP加固性价比最高;加固材料和界面对疲劳性能有明显的影响。     

碳纤维布加固钢筋混凝土受弯构件的疲劳性能研究

进行了两种不同应力水平下碳纤维布加固钢筋混凝土板的疲劳试验和普通钢筋混凝土板的疲劳对比试验。试验中对构件进行了从开始到疲劳破坏的全程观测,包括了裂缝的出现和发展,混凝土、钢筋和碳纤维应变变化,构件挠度变化等。试验结果表明,碳纤维对改善受弯构件的抗疲劳性能,延长疲劳寿命很有效。其中粘结胶体性能的好坏对能否充分发挥碳纤维布材料优势有很大的影响。基于平截面假定,指出了构件截面在疲劳过程中应力重分布的规律。     

FRP嵌入式加固法(NSM)研究与应用现状

FRP 嵌入式加固法是近年来国外兴起的一种新兴的结构加固形式。介绍了 FRP 嵌入式加固法的特点、研究以及应用现状,并提出了现阶段需要继续深入的一些问题。     

FRP加固木柱轴压性能研究综述

采用纤维增强复合材料(FRP)加固后的木柱,具有不增加自重、施工简便、易于替换与修补等优点,同时可为后续的修缮、加固提供有利条件,在木柱加固中具有良好的前景。介绍了FRP在轴心受压状态下对木柱力学性能的影响,分析了FRP加固木柱在不同截面类型下的加固机理,并对现有的轴心抗压强度模型进行了总结。针对目前FRP加固木柱的研究现状,提出了研究之中存在的不足之处并对相关研究提出一些参考建议。     

FRP加固结构的疲劳性能研究简述

自20世纪80年代中期以来,纤维增强复合材料(FRP)粘结修复技术作为一种高效率、低成本的先进结构修复方法,已在土木工程中受到重视并进行了广泛研究。FRP不但具有优异的力学性能和化学稳定性,而且由于单一的纤维相对缺陷较少,作为单向复合材料FRP更具有很强抗疲劳性,所以FRP也被广泛的应用到加固承受疲劳荷载的结构。     

FRP加固木梁的受弯性能研究

为考察纤维增强复合材料(fiber reinforced plastics/polymer,FRP)对木梁的加固效果,对比分析了6根普通木梁和21根FRP(包括CFRP和GFRP)加固木梁的极限荷载与抗弯刚度等结构性能,并探讨了构件的破坏形态与破坏机理. 结果表明:FRP可避免或延缓木梁的受拉脆性破坏,降低木材缺陷对其受弯性能的影响,充分利用木材的抗压强度并显著提高构件的刚度和延性性能;当配筋率为0.37%～1.13%时,FRP加固木梁比未加固木梁的极限承载力提高了17.7%～77.3%. 基于极限应变分析方法,提出了构件极限承载力的计算公式,经国外试验结果初步验证后发现,该计算公式简便且结果精度较高.     

FRP加固锈蚀RC梁抗弯疲劳性能研究进展

氯离子诱发的钢筋锈蚀已成为土木工程领域的普遍现象,在疲劳荷载和钢筋锈蚀的耦合作用下,桥梁结构的疲劳寿命会大幅下降。采用 FRP 材料对锈蚀损伤的钢筋混凝土梁进行加固,是提高疲劳寿命的一种有效方法。为了全面研究 FRP 加固锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳性能,分别从加固未锈蚀和锈蚀梁两个方面总结国内外 FRP 加固钢筋混凝土梁疲劳性能的研究成果,为桥梁等结构的加固提供参考数据,并讨论了今后拟开展的若干重要研究问题。