FRP片材加固钢筋混凝土梁破坏形态分析

通过实验,分析研究了FRP加固钢筋混凝土梁的压碎破坏、纤维布拉断破坏、粘结破坏等三种破坏形态,探讨了加固钢筋混凝土梁的破坏特征,最后对试验结果进行了详细的分析,从而为其他工程提供了参考依据。     

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。     

FRP片材加固混凝土结构黏结界面损伤分析

FRP(纤维增强复合材料)片材与混凝土界面的黏结性能是黏贴FRP片材加同混凝土结构中的关键问题.从损伤力学的角度出发,定义了FRP片材加固混凝土结构黏结滑移中的损伤变量,建立了界面黏结滑移的损伤模型,推导了损伤-滑移本构方程,分析了FRP加固混凝土结构黏结滑移破坏的损伤机理.     

火灾下钢筋混凝土剪力墙温度场数值模拟

为了研究配筋率、升温曲线、多面受火、传热系数等因素对钢筋混凝土剪力墙温度场的影响,利用COMSOL多物理场建模与仿真软件对火灾下钢筋混凝土剪力墙温度场进行模拟,并得到不同因素变化条件下的剪力墙的温度场分布规律,模拟结果与试验结果符合良好.对温度场模拟中各参数对温度场的影响进行了讨论,结果表明:受火时间越长,钢筋混凝土剪...     

FRP片材加固钢筋混凝土梁极限承载力试验

制作了8根钢筋混凝土梁,考虑了混凝土等级、龄期、配筋、FRP加固情况等因素,对3组梁进行极限承载力试验,研究了纤维布加固钢筋混凝土梁的破坏模式、抗弯极限承载力、裂缝宽度、挠曲变形等内容.     

Numerical simulation on seismic retrofitting performance of reinforced concrete columns strengthened with fibre reinforced polymer sheets

This paper evaluates the seismic performance of reinforced concrete columns retrofitted with fibre reinforced polymer (FRP) sheets through numerical simulations of the load–deformation response using two-dimensional finite element analysis (2D-FEA). The relatively rational mesh configuration is verified through comparison of analysis results obtained from the different mesh configurations. The seismic performance of three reinforced concrete (RC) columns strengthened with FRP sheets is assessed through a series of parametric studies, and the applicability of existing crack models and constitutive relationships on crack discontinuity and concrete compressive behaviour are validated. Comparisons of analysis results with tests shows that an equivalent uniaxial strain model and a failure criterion can be used to accurately simulate nonlinear behaviour and the failure of concrete under a biaxial stress state, respectively. Moreover, it is shown that a modified confinement model can be simply adopted to evaluate confined effects from hoop steel and FRP on concrete, which generally operate in three-dimensional confinement. Lastly, the seismic retrofitting performance of RC columns wrapped with FRP sheets is verified by analysing load–deformation responses and the progression of stress–strain at inflection points and bottoms of the columns.     

底部框剪配筋砌块砌体房屋弹塑性地震反应的数值模拟

在总结底部框剪砖房和配筋砌块砌体的抗震性能研究成果的基础上,对底部框剪上部配筋砌块砌体结构的抗震特性进行了初步研究。采用层间剪切模型和三折线骨架曲线恢复力模型,分别按6、7、8度区的多遇烈度、基本烈度和罕遇烈度,输入ElCentro地震波,模拟此类房屋的线性和非线性地震反应。通过分析加速度和位移地震反应,恢复力和层间位移角的变化,考察了该结构的抗震性能和抗震能力。结果表明:底部两层框剪上部六层配筋砌块砌体结构(高25.5m)可用于8度地震区,这种结构的底部框剪层是薄弱部位;应提高框剪层的水平地震剪力设计值,增强延性设计,提高抗倒塌能力。     

FRP片材增强钢筋混凝土梁刚度与变形计算

FRP（fiber reinforced polymer）片材增强钢筋混凝土梁纵筋屈服前刚度是其正常使用阶段的刚度,而纵筋屈服后刚度（又称二次刚度）则能够控制超载情况下梁的变形,因此,两个阶段的刚度都很重要。本文对FRP增强钢筋混凝土梁在受拉纵筋屈服前和屈服后两个阶段的刚度进行了理论分析,将纵筋屈服前后截面弯矩表达为受拉纵筋和FRP应变的函数,推导了增强材料应变不均匀系数的计算式,通过全过程分析得到了受压区混凝土边缘平均应变综合系数随截面弯矩的变化规律,发现屈服后阶段的变化规律明显不同于普通钢筋混凝土梁;通过对80根试验梁数据和40根模拟梁的全过程分析数据进行回归,得到了FRP增强钢筋混凝土梁的刚度和挠度计算式;将计算值与本文试验的实测值以及全过程分析结果进行对比,最后用文献中的试验数据进行了验证。结果表明,本文提出的刚度和挠度计算式具有较高的精度。     

纤维增强复合材料加固钢筋混凝土单向板受弯性能研究

通过纤维增强复合材料（FRP）布加固钢筋混凝土单向板的受弯性能试验,研究了FRP布种类、层数、宽度、粘贴方式和锚固措施等因素对加固效果的影响。结果表明：在板底粘贴CFRP布和高强GFRP布均可明显提高钢筋混凝土单向板的受弯承载力和纵筋屈服后刚度。当采用横向粘贴1层U形CFRP布条作为端部锚固措施时,所有加固单向板试件的破坏模式均为跨中弯曲裂缝引起的剥离破坏。当FRP布宽度和层数相同时,采用CFRP布加固效果优于高强GFRP布加固。与对比试件相比,FRP布加固钢筋混凝土单向板试件的位移延性略有降低。高强GFRP布加固钢筋混凝土单向板的位移延性优于CFRP布加固钢筋混凝土单向板。FRP布的粘贴方式对FRP加固钢筋混凝土单向板的位移延性也有影响,单层FRP布加固单向板试件的延性较好。通过对试验结果的分析,提出了FRP布加固钢筋混凝土单向板构件受弯破坏模式的判别方法,验证了已有文献和GB 50608-2010《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》中给出的跨中弯曲裂缝引起的FRP剥离应变计算公式对FRP布加固混凝土单向板的适用性,建立了FRP布加固钢筋混凝土单向板受弯承载力计算方法。     

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。     

FRP片材加固钢筋混凝土梁延性分析

通过对8根钢筋混凝土矩形截面简支梁的试验，分别采用能量法和挠度法对FRP加固钢筋混凝土梁的延性进行了分析，得出CFRP／GFRP混杂加固试件的延性较好，值得推广。     

FRP片材加固钢筋混凝土梁挠度分析

运用刚度解析法推导了截面平均刚度公式，然后用虚功原理进行了跨中挠度计算，理论计算值与试验值吻合较好，指出该方法是计算FRP片材加固钢筋混凝土梁挠度变形的有效方法。     

钢筋混凝土开洞叠合剪力墙抗震性能试验研究

通过对4片钢筋混凝土开洞叠合剪力墙和2片普通钢筋混凝土开洞剪力墙进行抗震性能试验研究,对比研究了试件的受力全过程、开裂部位、裂缝发展情况以及破坏形态,分析了试件的承载能力、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、延性性能、耗能能力等。研究结果表明：钢筋混凝土开洞叠合剪力墙的受力性能基本和普通钢筋混凝土开洞剪力墙相同,具有较好的抗震性能;保温层外侧的预制钢筋混凝土板能够协同参与受力,与普通钢筋混凝土开洞剪力墙相比,其承载力可提高约7%,并可有效降低其刚度退化;剪式支架能使钢筋混凝土开洞叠合剪力墙的预制部分与现浇混凝土形成整体,共同参与工作。     

粘钢加固混凝土梁抗弯强度的理论研究

用Fortran语言编制了梁截面弯矩一曲率关系的分析程序,梁单元采用分布柔度单元,材料采用成熟的本构模型,非线性分析的计算结果与试验结果进行了比较,验证了非线性分析模型的合理性,采用这一计算程序对比分析了混凝土梁加固前、后承载力的变化,提供了粘钢加固后梁的承载力变化的定量指标,可供工程设计参考。     

纤维编织网增强混凝土加固钢筋混凝土梁受弯性能研究

从改善纤维编织网增强混凝土(TRC)加固层中纤维束和精细混凝土的界面粘结及新老混凝土的界面特性入手,研究TRC增强钢筋混凝土(RC)梁的弯曲性能。试验结果表明:纤维编织网的表面黏砂处理能更好地发挥其有效约束能力,从而充分发挥TRC增强层的限裂和增强作用;新老混凝土的界面植入U型抗剪销钉可以提高增强后RC梁的整体受力性能,而涂抹界面剂对其几乎没有影响。此外,精细混凝土中掺加聚丙烯纤维有助于提高构件的起裂荷载;在RC梁配筋率一定的情况下,提高TRC层中的配网率可以有效地延缓结构主裂缝的发展,减小裂缝的宽度和间距,明显地提高梁的屈服荷载和极限承载力。最后,基于RC结构的抗弯设计理论,模拟TRC增强RC梁的荷载与跨中位移曲线,计算值与试验结果吻合得较好,证明了计算方法的可行性。     

钢筋混凝土水平拼接叠合剪力墙抗震性能试验研究

通过对3片钢筋混凝土水平拼接叠合剪力墙、1片钢筋混凝土整体叠合剪力墙和1片钢筋混凝土全现浇剪力墙进行抗震性能试验研究,对比研究了试件的裂缝发展情况及破坏形态,分析了试件的承载能力、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、延性性能、耗能性能等。研究结果表明：水平拼接叠合剪力墙与整体叠合剪力墙以及全现浇剪力墙的受力过程、破坏模式基本相同,抗震性能指标相近,具有较好的抗震性能;水平拼接节点构造合理,水平拼接叠合剪力墙的承载能力不低于整体叠合剪力墙;剪式支架能使钢筋混凝土叠合剪力墙的预制部分与现浇混凝土形成整体,协同工作承受外部荷载。     

钢筋混凝土结构填充墙砌体后植拉结筋施工

通过对钢筋混凝土结构填充墙拉结筋预埋法在施工中存在问题的分析,详细介绍了利用高性能建筑胶解决这一难题的具体方法和操作要点,结合植筋法在工程实践中的良好效果,证明了该技术具有广泛的应用价值。     

FRP加固混凝土结构耐久性研究

针对目前国内外对FRP加固混凝土结构的力学性能研究较多,而对FRP加固混凝土结构耐久性研究较少的情况,简要介绍了FRP和FRP加固混凝土结构耐久性的研究现状,并展望了FRP加固混凝土结构耐久性的研究。     

钢筋砼轴心受压柱在两种玻璃钢材料加固下的性能试验研究

本文作者通过对钢筋砼轴心受压柱采用甲面包裹玻璃钢 片材及玻璃钢板材两种加固方法的试验和对比,得出了二者对柱抗压能力和延性提高的作用及其二者的差别。     

带蒙皮FRP格栅增强混凝土板受弯理论分析

提出了一种全新的FRP-混凝土的组合形式(带蒙皮FRP格栅增强混凝板),与之前的FRP格栅增强混凝土板件不同,该类型板件的最大特点在于FRP格栅下侧增设有FRP蒙皮,因此在浇筑时,该蒙皮既能充当浇筑混凝土时的模板,又能参与成型后板件的受力;预测了该类型板件可能出现的三种破坏模式,并且推导出了该类型板件在不同破坏模式下板件的抗弯极限承载力公式。