BFRP与CFRP加固混凝土梁抗弯性能试验研究

通过6根BFRP加固梁和3根CFRP加固梁的抗弯性能对比试验,分析了FRP类型、FRP粘贴层数和混凝土强度等级对加固梁抗弯性能的影响。试验结果表明,梁的抗弯承载力和抗弯刚度随FRP强度、FRP粘贴层数及混凝土强度等级的增加而提高,但不成线性关系;U型箍锚固量相同的情况下,CFRP加固梁较BFRP加固梁更容易发生锚固失效;对于加固梁承载力的加固效果,粘贴1层CFRP布优于粘贴1层BFRP布,但劣于粘贴2层BFRP布。     

长周期干湿交替下预应力CFRP加固RC梁的抗弯性能

为了研究长周期干湿交替环境对预应力ＣＦＲＰ加固ＲＣ梁的抗弯性能影响,对4组试件进行干湿循环的实验,次数设计为0次、70次、140次、280次,预应力水平均为ＣＦＲＰ材料抗拉强度标准值的30％。结果表明,干湿交替70次、140次、280次后,试件的极限荷载下降比例分别为8．3％、15．7％以及23．7％,跨中极限挠度下降比例分别为8．4％、30．6％和33．2％,延性系数分别下降了7．6％、37．9％和41．5％;ＣＦＲＰ极限应变在经历了280次干湿交替后减少了48％,材料利用率大幅降低,且加固试件脆性破坏现象更加明显。这些结果表明长周期的干湿交替会对预应力ＣＦＲＰ加固ＲＣ梁的抗弯性能造成显著损害。     

粘钢加固陶粒混凝土梁抗弯性能试验研究

为研究钢板加固后陶粒混凝土梁的抗弯性能,对1片未加固的对比梁和3片厚度分别为0．5ｍｍ、1．0ｍｍ、1．5ｍｍ的钢板粘贴加固梁进行抗弯试验。试验结果表明:与未加固陶粒混凝土梁对比,适筋条件下粘钢加固陶粒混凝土梁的开裂荷载、极限荷载最多分别能提高91．3％、39．5％;加固梁与未加固梁的破坏机理与破坏形态相同;钢筋与钢板的应变发展规律基本一致,钢筋与钢板协同作用效果较好,且钢筋应变表现出一定的滞后效应;随着粘钢厚度增加,钢板对陶粒混凝土梁裂缝的发展抑制效果越明显;普通混凝土粘梁钢加固抗弯正截面计算公式可用于粘钢加固陶粒混凝土梁的抗弯承载力计算。     

预应力钢-混凝土连续组合梁抗弯性能试验

为研究预应力钢-混凝土连续组合梁的抗弯性能和内力重分布情况,设计了7根简支组合梁、3根连续组合梁以及1根连续纯钢梁进行抗弯性能试验。试验结果表明:预应力连续组合梁抗弯性能良好,对负弯矩区的混凝土翼板施加预应力能明显提高组合梁的截面刚度,减缓连续组合梁的开裂,同时也降低了截面滑移;预应力筋内力增量与荷载、挠度均呈现较好的线性关系。     

后掺骨料混凝土梁抗弯性能试验研究

后掺骨料混凝土是将粗骨料嵌锁技术应用于结构工程的一种新的尝试,它能够有效改善泵送 混凝土的早期开裂问题并降低工程成本。目前国内外缺少对于此种混凝土构件抗弯性能的研究。通过 对6根后掺骨料抛填率不同的简支梁进行抗弯试验,探讨了后掺骨料混凝土受弯构件的抗弯性能。结 果表明:后掺骨料混凝土梁正截面平均应变仍服从平截面假定;受弯破坏的过程仍分为弹性、带裂缝工 作和屈服三个阶段;Ｃ40泵送混凝土的最佳后掺粗骨料抛填率为20％。     

湿热环境下预应力CFRP加固高强混凝土梁的抗弯性能研究

为研究高温、高湿环境对碳纤维布加固高强混凝土梁抗弯性能的影响,在温度为４０℃和温度为２０℃环境下,对ＣＦＲＰ预应力及非预应力加固的２４根梁进行弯曲试验。结果表明:在温度为２０℃的自然环境下,与无ＣＦＲＰ布粘贴的基准梁相比,粘贴非预应力ＣＦＲＰ布加固的试验梁,其开裂荷载提高３５．６％,极限荷载提高３７．６％,并且随着ＣＦＲＰ的施加和预应力等级的逐渐加大,其开裂荷载显著升高;在温度为４０℃的湿热环境下,与无ＣＦＲＰ布粘贴的基准梁相比,非预应力ＣＦＲＰ加固的试验梁,其开裂荷载提高２７．３％,极限荷载提高２９．３％,随着ＣＦＲＰ预应力等级逐渐提高,其开裂荷载呈逐渐增大趋势;与温度为２０℃自然环境相比,在温度为４０℃的湿热环境下,试验梁的开裂荷载与极限荷载呈下降趋势,且随着预应力等级的增大,下降幅度变大。     

双向预应力混凝土板抗弯剪性能的非线性有限元分析

本文在非线性有限元分析理论的基础上，设计了可用于普通钢筋混凝土板和双向预应力混凝土板的计算机程序，程序中引入了ｏｔｔｏｓｓｅｎ４参数模型，考虑了板中Ｚ向剪应力对板单元破坏的影响，使程序能较好的反映高配筋率板的抗剪性能，做到变剪计算的统一。     

膨胀混凝土延迟膨胀损伤模型

以钙矾石为膨胀源的膨胀混凝土的延迟钙矾石在很大程度上影响混凝土耐久性。当得到充足水分和硫酸盐时,延迟钙矾石迅速生成,导致混凝土损伤。对该情形下的延迟钙矾石行为进行分析研究。根据膨胀混凝土延迟膨胀的特点,利用时间标志将膨胀混凝土延迟钙矾石损伤理论分段讨论。在此基础上,利用Fick扩散定律、损伤力学理论建立损伤模型,同时利用损伤力学及弹性力学对时间标志进行推定。     

基于原位取样的地下洞室喷射混凝土抗弯性能试验

钢纤维混凝土是一种常用的喷层支护材料,其抗弯性能的强弱是决定喷层材料是否发生开裂的重要因素之一.目前,钢纤维混凝土抗弯性能测试采用的试样多以浇筑成型方法获取.为了更真实地反映工程中处于真实工作状态的喷射混凝土的抗弯性能,采用工程现场原位取样、室内切割加工成型的方法制作试样,并采用四点弯曲试验的方法进行抗弯性能测试.基于...     

盐雾干湿循环对预应力CFRP加固梁抗弯性能影响

为了研究盐雾干湿循环作用下预应力ＣＦＲＰ加固梁的抗弯性能，采用３．５％ＮａＣｌ溶液作为干湿循环介质，分别在０次、７０次和１４０次干湿循环次数下，对２１根不同ＣＦＲＰ预应力等级的加固梁进行了四点弯曲试验。研究结果表明:当ＣＦＲＰ预应力等级由１５％提高至３０％时，加固梁的极限荷载分别提高了１０．０％和２３．０％，延性系数分别提高了２８．０％和６５．４％，表明预应力ＣＦＲＰ对加固梁抗弯性能的提高有明显效果；在干湿循环作用７０次与１４０次后，３０％ＣＦＲＰ预应力等级加固梁的极限荷载分别下降了８．３％和１５．７％，延性系数分别下降了７．６％和３７．９％，表明盐雾干湿循环次数的增加会对预应力ＣＦＲＰ加固梁的抗弯性能产生显著影响。     

FRP混凝土梁的抗弯性能研究

钢筋的锈蚀一直是影响混凝土结构安全性、耐久性的主要原因。纤维增强聚合物(FRP)因具有耐腐蚀性好,质量轻、强度高的特点,被认为是可以替代钢筋的理想材料。然而,纤维材料由于材性不同会导致使用性能上存在较大的差异,因此文章采用等刚度原则研究了不同FRP筋在混凝土梁中的抗弯性能表现,试验的结果可为筋材在设计使用时提供参考。     

预应力碳纤维布加固无腹筋混凝土梁试验研究

为改善被加固混凝土梁的抗剪性能,提出在梁底粘贴预应力碳纤维布和在梁端部两侧粘贴碳纤维布复合加固技术.本文设计了五根无腹筋混凝土梁,进行静力加载试验,试验分析预应力碳纤布加固后的斜截面受力性能,研究不同加固方式对混凝土梁的抗剪承载力影响,提出了具有一定工程实用价值的技术结论与建议.     

PVA纤维增强混凝土的弯曲韧性

为了掌握具有高强度和弹性模量的聚乙烯醇纤维(PVA)增强混凝土的抗弯韧性,对PVA纤维混凝土的弯曲韧性进行了系统试验,测定了不同纤维掺量纤维混凝土梁的荷载—挠度全曲线。基于美国ASTM方法,分析了PVA纤维增强混凝土的弯曲韧性。研究表明:PVA纤维可显著提高混凝土抗弯韧性和变形能力,纤维掺量为0.78kg/m3、1.0kg/m3和1.3kg/m3时,韧性指数I5分别比素混凝土提高2.89、2.82和3.24倍,I10分别比素混凝土提高4.33、5.08和6.29,I30分别比素混凝土提高7.91、7.98和8.83。在纤维体积率相同情况下,PVA纤维混凝土抗弯韧性高于聚丙烯纤维混凝土;PVA纤维使混凝土由脆性破坏变为延性破坏。     

预应力型钢超高强混凝土梁抗弯性能有限元分析

为进一步研究预应力型钢超高强混凝土梁的抗弯性能,利用ABAQUS对预应力型钢超高强混凝土梁进行数值分析。模型计算所得荷载-位移曲线与试验结果基本吻合,验证了有限元模型的正确性。结果表明,增加纵向受拉钢筋配筋率对混凝土开裂几乎没有影响,但使梁的屈服荷载和极限荷载均增加;型钢向下偏移,梁的屈服荷载和极限荷载增加;型钢向上偏移虽不能提高构件的承载力,但能改善梁的延性。增加预应力筋配筋率能延缓构件的开裂。     

混凝土结构碳纤维复合材料加固技术

碳纤维复合材料补强加固技术是一种新型的混凝土结构加固技术,它利用高强度的碳纤维和专用环氧树脂胶粘贴在结构外表面受拉或有裂缝部位,可以提高混凝土构件的承载力及耐久性,从而使结构得到补强加固。文中简要介绍了该技术的一些特点和方法及水利水电工程应用经验,可供类似加固工程借鉴。     

补偿收缩混凝土在环保电站垃圾池中的应用与研究

补偿收缩混凝土具有抗裂、防渗等作用,是混凝土设计首选。施工时须对实际原材料进行实验验证,按限制膨胀率试验结果,确定膨胀剂的合理掺量。对水中养护28天后混凝土试样限制膨胀率不大于0.1%规定要高度重视,以利用补偿收缩混凝土的有效膨胀能;要防止多余膨胀能对混凝土结构的延迟性破坏。文章介绍了补偿收缩混凝土在环保电站垃圾池中的成功应用经验。     

碳纤维加固钢筋混凝土梁受弯性能非线性有限元分析

研究混凝土、受拉钢筋和CFRP在开裂、屈服、破坏各阶段的工作状态和受力特点,对认识CFRP加固机理和性能有着重要意义。应用ANSYS建立碳纤维加固钢筋混凝土梁有限元模型,利用单元生死技术模拟CFRP的不同工作状态,对试件梁开裂、屈服、破坏全过程进行非线性有限元分析。分析表明:在钢筋屈服后,CFRP加固钢筋混凝土梁在后期抗弯刚度、延性和极限承载能力方面均有增强;在结构承受较大初始荷载情况下,二次受力问题对加固梁的抗弯刚度、极限承载能力、延性存在一定影响;由于CFRP是在钢筋进入屈服阶段,应力停止增长后才发挥巨大作用,二次受力时的加固也能取得较好效果;分析结果与实测数据吻合。     

钢筋混凝土受弯构件正截面抗裂相似性研究

 引入结构仿真模型试验相似理论,提出了钢筋混凝土受弯构件正截面抗裂弯矩的相似比计算方法。根据试验研究成果提出了考虑截面高度、混凝土保护层厚度与配筋率等参数的截面抵抗矩塑性系数计算公式。通过大型钢筋混凝土梁及其模型试验梁的正截面抗裂弯矩对比试验,证明所提公式可用于原型和模型构件之间正截面的抗裂换算,为模型试验设计提供了科研依据。     

海水环境及高温对膨胀混凝土的双重影响

普通水泥混凝土由于各种收缩会引起局部开裂,从而使混凝土的耐久性能下降。通过在水泥中掺膨胀剂,生成的钙矾石(ettringite,简称AFt)膨胀,以达到补偿收缩的目的。但是,在利用其有利的一面时,往往又容易忽略其生成与稳定的一定条件。就海工混凝土而言,由于海工混凝土工程一般浇注的体积比较大,因此有时海工混凝土内部温度可能达到80℃以上,这样的温度会导致钙矾石延迟生成,延迟产生的钙矾石(delayed ettringite formation,简称DEF)可能会在后期引起混凝土的膨胀破坏。海水环境中含有大量的SO42-,又存在硫酸盐侵蚀(Sulphate Attack,简称SA),在一定程度上会加剧延迟钙矾石生成。天然海水中的Cl-含量、pH值等其他因素也同时会影响钙矾石延迟生成,所以这是一个极其复杂的过程。