纤维增强聚合物束筋应用中若干问题的探讨

针对纤维增强聚合物束筋的应用,探讨了纤维增强聚合物束筋的材料合理组成、性能、破坏依据等问题,简要介绍了其发展应用的过程。     

纤维增强聚合物束筋应用中若干问题的探讨

针对纤维增强聚合物束筋的应用，探讨了纤维增强聚合物束筋的材料合理组成、性能、破坏依据等问题，简要介绍了其发展应用的过程。     

预应力FRP筋梁抗弯性能有限元分析

针对不同类型的预应力纤维增强聚合物筋对预应力混凝土梁力学性能影响的问题,本文以预应力纤维增强聚合物筋搭配一定数量的非预应力普通钢筋,设计15根有粘结预应力纤维增强聚合物筋混凝土简支梁,以5根为一组,分3组,分别配以碳纤维筋,芳纶纤维筋和玻璃纤维筋作为预应力筋,并以ANSYS有限元分析软件为研究手段,通过改变预应力纤维增强聚合物筋的类型,使用有限元方法开展了受弯构件的力学性能分析,其中包括了特征荷载分析、位移延性分析和刚度分析。结果表明:使用本文的有限元建模方法,可以用于有粘结预应力纤维增强聚合物筋混凝土梁抗弯性能的研究;根据有限元分析得出的数据,发现在达到屈服荷载之后,纤维增强聚合物筋对混凝土梁的抗弯性能影响较大;达到屈服荷载之后,梁的抗弯性能(特征荷载、位移延性和刚度)受纤维增强聚合物筋本身的力学性能的影响较大。     

不同地质条件对输电铁塔塔基纤维增强聚合物筋混凝土粘结性能的影响

通过试验,研究了酸环境、碱环境、盐环境和湿环境四种不同地质条件对纤维增强聚合物筋粘结强度的影响.研究结果表明,酸性环境条件下纤维增强聚合物筋混凝土粘结强度有所降低,而湿环境、碱环境与盐环境下纤维增强聚合物筋混凝土粘结强度有一定程度的提高.输电铁塔混凝土塔基破坏是输电塔线体系破坏的一种形式,局部采用纤维增强聚合物筋代替钢...     

纤维聚合物增强筋在土木工程中的应用

纤维聚合物增强筋(FRP筋)具有轻质、高强、耐腐蚀、无磁性等优异性能,近年来已开始应用于桥梁、码头、机场、雷达站及岩土工程中,引起了国内外土木工程界的极大关注。本文介绍了FRP筋这一新型材料的主要性能及在国內外土木工程的应用。     

纤维增强聚合物筋在混凝土结构中的应用

纤维增强聚合物（FRP）筋是一种高强、轻质、耐腐蚀、耐疲劳的新型复合材料。本文介绍了FRP筋的类型、生产工艺和力学性能,重点分析了其在国内外的研究应用状况及在混凝土结构工程的中的应用前景,并对FRP筋的进一步研究和应用作了展望。     

纤维聚合物筋与混凝土粘结性能的影响因素

通过 18根 12 0 0mm× 760mm× 40 0mm的混凝土拉拔试件和 64根 12 60mm× 2 40mm× 15 0mm的混凝土梁式试件的试验 ,研究了纤维聚合物筋与混凝土的粘结性能 ,获得了大量的试验结果。以这些试验数据及有关文献报道的相关的试验结果为基础 ,探讨了破坏形式、混凝土强度、锚固长度、纤维聚合物筋直径、混凝土浇筑深度、环境条件等因素对粘结性能的影响。结果表明 ,上述因素对纤维聚合物筋与混凝土的粘结性能有一定的影响 ,在锚固长度等有关的计算中应适当考虑     

纤维聚合物筋在土木工程中的应用

纤维聚合物筋（FiberReinforcedPolymerBars，FRPBars）是连续纤维（玻璃纤维glassfiber、碳纤维carbonfiber、芳纶纤维aramidfiber、混杂纤维hybridfiber）浸在聚合物树脂基体中，在基体中掺入适量外加剂如引发剂、促进剂、填料、颜料等，经挤拉工艺，在表面缠绕纤维束形成肋或粘砂以增强与混凝土的粘结犤１犦，其生产工艺如图１所示。钢筋在高湿度、高温度和海洋大气中锈蚀严重，采用环氧涂层、阴极保护、增加混凝土保护层厚度、聚合物混凝土等措施亦未能提供长期理想解决办法犤２犦；而FRP筋的耐腐蚀特点为解决锈蚀问题提供了理想方…     

纤维聚合物筋混凝土梁正截面性能的试验研究

进行了 6 2根截面尺寸分别为 130mm× 180mm× 180 0mm、2 0 0mm× 30 0mm× 3 30 0mm、2 0 0mm× 45 0mm× 3 30 0mm和 2 0 0mm× 5 5 0mm× 3 30 0mm的纤维聚合物筋混凝土梁的弯曲试验 ,重点研究了纤维聚合物筋类型、配筋率对梁的裂缝间距、宽度和分布 ,弯曲刚度和挠度、破坏形式和承载能力的影响。     

纤维增强复合材料提高圆形桥柱延展性的修复设计

建筑物中柱和桥墩的修复设计要求对结构变形能力进行精确预测。本文提出分析模型近似计算经纤维增强聚合物修复的钢筋混凝土柱的潜在塑性关键区的延展性。提出能够代表纤维增强聚合物混凝土响应的双线性应力一应变模型，该模型在低压下混凝土响应降低，在高压下混凝土响应增强。对于承受轴力和弯矩的圆柱，模型采用近似形式的组合分析，根据无量纲柱参数和纤维增强聚合物提供的约束压力来计算经纤维增强聚合物修复的截面延展性。通过比较组合分析的模型估计结果和试验结果，验证纤维增强聚合物修复柱延展性模型的精确性。随后，建立了循环桥柱纤维增强聚合物简单非重复抗震修复设计程序。最后，对不同轴向荷载、含筋率、纤维增强聚合物数量进行典型桥柱参数研究，计算结果以无量纲形式给出，有助于工程师采用纤维增强聚合物进行提高柱延展性的抗震修复设计。     

FRP配筋混凝土结构研究进展及其应用

在恶劣服役环境下,钢筋锈蚀是目前混凝土结构面临的主要问题.纤维增强聚合物(fiber reinforced polymer,FRP)筋作为一种新型材料,由于其具有轻质高强和优异的耐腐蚀性等特点,适用于替代普通钢筋以有效提升混凝土结构的耐久性能.基于近年来国内外已开展的相关研究工作,通过对FRP筋的基本力学和耐久性能、F...     

Deflection and crack-width prediction of concrete beams reinforced with glass FRP rods

Concrete beams reinforced with fiber reinforced polymer (FRP) bars exhibit large deflections and crack widths as compared to concrete beams reinforced with steel due to the low modulus of elasticity of FRP. Current design methods for predicting deflections at service load and crack widths developed in concrete structures reinforced with steel bars may not be used for concrete structures reinforced with FRP bars. Thus, the ACI 440 Committee has provided design guidelines for concrete beams reinforced with FRP bars. Verification of the ACI 440 methods for predicting deflections and crack widths for glass fiber reinforced polymer reinforced concrete beams are presented in this paper. In addition, improvement to the crack width equation was suggested to account for 2 layers of reinforcement. This study shows that ACI 440.1R-01 can be effectively used to predict deflections in concrete beams reinforced with FRP bars and crack width in beams with one-layer FRP bars. However, when FRP bars are placed in two layers, ACI 440.1R-01 can be used after some parameters are modified. Six full concrete beams reinforced with different GFRP reinforcement ratios were load tested and the measured deflections and crack widths were analyzed and compared with those predicted by the proposed models. The experimental results compared well with those proposed by the model.     

FRP筋混凝土梁界限配筋率的计算建议

在明确定义FRP筋混凝土梁两种破坏模式的基础上,给出了FRP筋普通混凝土及预应力混凝土梁的"界限配筋率"的计算建议,可为今后的研究与设计提供参考。     

部分配置FRP筋框支剪力墙抗震性能研究

针对全钢筋混凝土框支剪力墙在工程中所存在的问题,提出了采用比强度高、耐腐蚀性能好、自重轻但弹性模量低并具有线弹性性能的纤维增强塑料(FRP)筋来替换该剪力墙中部分钢筋的建议.通过拟静力试验及非线性有限元数值分析,比较了1榀全钢筋混凝土框支剪力墙试件(FSW-1)和1榀部分配置FRP筋框支剪力墙试件(FSW-4)的裂缝发展规律和破坏模式,及其承载能力、延性性能和滞回特征.结果表明:部分配置FRP筋框支剪力墙结构具有较高的承载能力和较好的抗震性能;非线性有限元分析结果与试验结果吻合较好.     

集中荷载下FRP筋混凝土双向板的冲切受力性能

通过对7块中置和偏置集中荷载作用下纤维增强材料(FRP)筋混凝土双向板的受力试验,研究荷载位置、混凝土强度、FRP筋用量等因素对板冲切受力性能的影响。结果表明:集中荷载位置、混凝土强度、FRP筋配筋率是影响FRP筋混凝土双向板冲切受力性能的重要因素。随着混凝土强度的提高和FRP筋配筋率的增大,同等荷载水平下的混凝土和FRP筋应变逐渐减小,开裂后混凝土应变的增长逐渐加快;混凝土强度对板的抗裂荷载和极限冲切承载力影响较大,FRP筋配筋率的影响相对较小;FRP筋混凝土双向板在中置和偏置集中荷载作用下的破坏属于脆性的局部冲切破坏。     

FRP筋混凝土梁有限元分析与抗弯承载力计算

对FRP筋混凝土梁正截面抗弯承载力分析是FRP筋用于实际工程的前提。我国混凝土规范已经给出了普通钢筋混凝土结构承载力计算公式,由于FRP筋与普通钢筋在材料性质上有很大差异,普通钢筋混凝土结构承载力计算公式对于FRP筋混凝土结构不是完全适用的。本文在应用ABAQUS有限元软件分析和混凝土规范的基础上提出适用于FRP筋混凝土梁承载力计算的实用计算方法。     

FRP筋增强混凝土结构耐久性能研究进展

一般认为在恶劣服役环境下,可利用纤维增强复合材料（FRP）筋替代普通钢筋,从而有效提升混凝土结构的耐久性能。但研究表明,FRP筋并非完全免疫于服役环境,其在腐蚀性环境下的耐久性能一直是困扰FRP筋在土木工程中应用的关键问题之一。文章从三个方面系统梳理了国内外关于FRP筋增强混凝土结构耐久性的研究进展：①在试验研究方面,从FRP筋自身、FRP筋与混凝土黏结以及FRP筋增强混凝土构件三个层次,对近几十年来国内外有关FRP筋增强混凝土结构耐久性能试验研究的进展进行系统的梳理;②在长期性能预测方法方面,对现有的各类FRP筋长期性能预测模型和理论进行梳理;③在设计方法方面,总结目前各国有关FRP筋增强混凝土结构耐久性的设计方法,比较了规范间的差异。文章梳理工作对提升我国FRP筋增强混凝土结构设计水平和推广FRP筋的工程应用,具有重要的参考意义。     

Finite element analysis of thin GFRC panels reinforced with FRP

Glass fibre reinforced concrete (GFRC) incorporating fibre reinforced polymer (FRP) bar reinforcement is potentially an ideal composite material for the manufacture of thin structural elements due to its superior durability over GFRC containing conventional steel reinforcement. GFRC without any bar reinforcement has only been used for small units and short spans due to its relatively low flexural strength. Until now, no work has been reported on the use of FRP bars in GFRC. The first part of the paper deals with the stress–strain characteristics of GFRC. In the second part the bond strength of GFRC with both steel and FRP reinforcing bars is determined from a series of 24 pullout tests from which the characteristics of the local bond stress–slip response was established. The results show that the bond of FRP bars in GFRC is, in general, better than the bond in normal concrete, and that conventional numerical models can be used to model the behaviour. The last part of the paper investigates the performance of a 3 m span thin GFRC permanent formwork panel, reinforced with FRP, both experimentally and analytically with finite element (FE) analysis. It is concluded that the behaviour of thin GFRC elements incorporating FRP reinforcement can be predicted by FE analysis in which the GFRC stress–strain characteristics and bond characteristics are modelled with robust spring elements.     

新型FRP筋混凝土受弯梁正截面承载力设计

根据FRP筋的力学特性 ,结合钢筋混凝土受弯构件的基本理论 ,对新型FRP筋混凝土受弯梁正截面承载力设计进行了研究和分析 ,并用具体算例与试验结果进行了比较 ,为今后进一步研究和设计FRP筋受弯结构提供了参考     

纤维增强复合筋超静定混凝土梁的抗弯性能

采用改进的局部变形模型,对纤维增强复合筋超静定混凝土梁的抗弯性能进行研究。首先提出一个模型并将其性能与由FRP筋加固的简支及连续混凝土梁的试验结果进行对比。然后将模型应用到FRP筋连续梁中来预测弯矩分布,以及弯曲裂缝的形态,包括裂缝间距和裂缝宽度。尤其是该模型具有在梁中的高应变区确定变形的能力。基于理论分析结果,通过比较FRP筋增强的梁与普通钢筋混凝土梁,阐述了混凝土梁的延性和超载性能。所有的结果和相关解释均取决于某些特定假设和模型中的输入参数,尤其取决于FRP筋和混凝土之间的粘结性能。