预应力FRP布加固混凝土梁的承载力计算

预应力FRP布加固混凝土梁可充分发挥材料高强度,又能有效抑制构件裂缝和变形的发展,使其在混凝土结构工程加固领域中得到了广泛的研究和应用。虽然国内外对预应力FRP加固混凝土梁的抗弯、抗剪承载力、预应力损失、弯曲疲劳性能、粘结滑移性能、施工工艺、机具、锚固方式等方面进行了研究,但由于组合结构材料本身受力性能的复杂性,仍然有很多问题没有很好地解决。例如：方便快捷的预应力锚具的开发应用,预应力损失的进一步试验研究,温度应力对预应力损失的影响,截面形状对受弯承载力的影响,预应力纤维布加固混凝土梁的刚度计算等问题。     

受拉区混凝土对梁的弯曲极限承载力的贡献

过去,人们普遍认为,受拉区混凝土对梁的承载能力没有贡献,因此没有研究或考虑拉区有缺陷的受弯构件的承载力问题。近年来,有人在对大量既有结构调研之后,对拉区有缺陷（特别是大面积缺陷）,但钢筋尚未锈蚀的混凝土梁或板的承载能力提出疑问［１］。本研究首先开展拉区带缺口梁和无缺口梁的对比实验研究,发现带缺口梁的承载力低于无缺口梁。笔者分析了原因,提出带缺口梁的工作机理;进而重新认识无缺口梁拉区混凝土对梁的承载能力的影响问题。１　缺口梁和无缺口梁的对比试验方案与结果实验梁混凝土的材料配合比为水∶水泥∶砂∶石＝…     

粘钢加固混凝土梁的滑移计算

基于弹性理论,对粘钢加固混凝土梁在均布荷载和竖向对称集中荷载作用下的剪切滑移的计算公式进行了理论推导,考虑滑移效应的方法是通过引入受力平衡及变形协调条件,得到单元体变形微分方程,再引入边界约束条件和具体荷载分布函数得到。     

纤维增强复合材料网格-环氧砂浆加固混凝土梁的抗剪性能试验

通过对7根试验梁进行了四点弯曲静力加载试验,研究纤维增强复合材料(FRP)网格-砂浆加固钢筋混凝土梁在其受剪过程中的界面机理和破坏模式,深入分析不同加固参数下此种加固方法的抗剪加固效果以及FRP网格的实际受力行为;并通过收集到的试验数据对五种现有计算模型进行分析对比。研究结果表明:FRP网格加固试件可抑制斜裂缝的发展,大大提高试件的极限承载力和变形能力,加固效果显著;当原混凝土梁的剪切斜裂缝宽度过大或出现剪压破坏时,FRP网格-砂浆与原混凝土梁间易产生不同程度的界面剥离破坏;在一定范围内,FRP网格的抗剪贡献与混凝土强度、剪跨比呈负相关,与FRP网格加固量呈正相关;并且混凝土强度或剪跨比越大,加固层出现界面提前剥离的可能性越高。     

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.     

纤维增强复材加固损伤混凝土梁抗弯性能的有限元分析

主要研究了FRP网格加固损伤钢筋混凝土梁的抗弯性能.研究中设计单根对照梁进行了四点弯曲试验,基于试验数据,利用ABAQUS建立并验证用于分析FRP网格加固效果的有限元模型.以FRP网格间距和FRP-混凝土界面处理为变量,通过有限元参数化分析,得到了加固参数对其加固效果的影响规律.研究结果表明:FRP网格非常有效地提升了...     

对混凝土中的FRP钢筋黏结应力-滑移模型的评估

首先对现有的几种关于混凝土中钢和FRP钢筋的黏结应力-滑移模型进行介绍,并讨论这几种模型的利弊。这些模型可用于FRP钢筋混凝土梁黏结应力-滑移模型的数值分析,通过对考虑黏结应力-滑移效应的FRP钢筋混凝土梁的有限元分析评估这些模型。使用一种新型的、改进的黏结-滑移关系的组合梁构件来对一个GFRP钢筋混凝土梁和CFRP钢筋混凝土梁的黏结应力-滑移模型进行有限元分析,并建立有限元模型。概括和总结这些从有限元模型了解到的黏结应力-滑移模型的适用性和性能。最后,对最合适的黏结应力-滑移模型进行参数研究,从而调查不同表面状况的钢筋对结构性能的影响。     

考虑黏结滑移的钢筋混凝土梁分析方法研究

基于ABAQUS有限元分析软件,提出了一种以非线性弹簧与PQ-Fiber子程序结合使用来考虑钢筋与混凝土之间黏结滑移关系的简易方法,分别用此方法分析了普通钢筋混凝土梁在单调荷载下的破坏过程,以及预应力混凝土梁在反复荷载下的受力行为。结果表明,在单调荷载和反复荷载下,数值分析结果的初始刚度和承载力均高于试验结果;单调荷载下的分析结果出现了明显的承载力下降阶段,反复荷载下的分析中有效地避免了滞回曲线的过度饱满现象;整体上分析结果与试验结果吻合良好,故该方法用于钢筋混凝土梁的有限元分析中是可行的。     

混杂纤维加固混凝土梁抗弯承载力计算方法的研究

在分析混杂纤维(HFRP)加固混凝土梁的破坏形态及界限破坏特点的基础上,开展混杂纤维加固混凝土梁的承载力的理论研究,并提出相应的近似计算公式。对照试验结果表明计算公式能够满足要求,对实际工程有一定的指导意义。     

喷射FRP-混凝土界面的黏结滑移模型研究

为研究喷射FRP-混凝土界面黏结滑移关系,对5个试件进行了双面剪切试验以及数值模拟,分析其界面破坏模式、界面受剪承载力、加载端荷载滑移曲线、界面黏结滑移关系等力学性能指标,并对纤维体积率、喷射FRP厚度等影响因素展开了研究。最后在试验和数值模拟的基础上,建立了喷射FRP-混凝土界面黏结滑移本构模型,并将模型计算结果与试验结果进行对比。研究表明：纤维体积率和喷射FRP厚度对界面黏结性能影响较大;论文所建的界面有限元模型可较为准确地模拟喷射FRP-混凝土界面的黏结力学性能;提出的指数型理论计算模型具有较高的准确度及一定的安全裕度,可用于实际工程中分析喷射FRP-混凝土界面黏结力学性能。论文研究成果可为喷射FRP加固技术的应用推广提供理论基础。     

纤维增强复合筋与混凝土黏结性能试验及黏结-滑移本构关系模型

对30个纤维增强复合材料(FRP)筋-混凝土黏结试件进行了拉拔试验,研究了FRP筋类型、直径、黏结长度与混凝土强度等级对界面黏结性能的影响。在试验研究基础上,建立了预测界面黏结强度和黏结剪应力-滑移本构关系模型,并与试验结果进行了比较分析。试验结果表明,破坏模式为FRP筋滑移拔出或者FRP筋断裂。4个试验变量中FRP筋类型对界面黏结强度影响最为显著。计算结果表明,建立的预测模型与试验值吻合较好,可以有效地预测FRP筋与混凝土界面的黏结强度和黏结剪应力-滑移关系曲线。     

锈蚀率对钢筋混凝土梁黏结滑移性能影响的试验研究

建立了锈蚀钢筋混凝土梁中钢筋与混凝土之间黏结滑移数值分析模型,设计制作了14根不同剪跨比与锈蚀率的钢筋混凝土梁,采用ANSYS有限元软件建立了锈蚀钢筋混凝土梁的三维有限元模型,对14根钢筋混凝土梁开展极限承载力试验,从锈蚀钢筋混凝土梁的荷载-跨中挠度曲线、极限承载力以及钢筋与混凝土之间黏结力3个方面开展对比分析研究,结果表明锈蚀钢筋混凝土梁的荷载-跨中挠度曲线均可大致分为弹性和塑性两个阶段,随着锈蚀率变大,弹性阶段与塑性阶段的分界逐渐不明显。锈蚀钢筋与混凝土之间的黏结力随着距离跨中截面距离的增大变大,且最大黏结力位置出现于加载点附近,同级荷载下,最大黏结力随着锈蚀率的增加而减小。锈蚀钢筋混凝土梁极限承载力随着锈蚀率和剪跨比的增加而变小,当剪跨比为3.0时,平均每升高1%锈蚀率,极限承载力试验值降低1.002 k N,当剪跨比为2.4时,平均每升高1%锈蚀率,极限承载力试验值降低1.849 k N。     

铝合金筋加固混凝土梁界面黏结性能与剥离承载力研究

通过试验研究与有限元模拟计算,分析了铝合金筋嵌入式加固混凝土梁的破坏模式和承载能力,对比了不同的剥离承载力计算模型,获得了铝合金筋应力和应变以及界面黏结应力沿梁跨度方向的分布曲线,推导出界面黏结-滑移关系和剥离承载力计算公式.结果 表明:铝合金筋加固混凝土梁界面剥离破坏模式分为界面剥离破坏和混凝土保护层剥离破坏,混凝土...     

预应力FRP布加固混凝土梁的承载能力分析

基于连续损伤理论，考虑胶层的剪切效应，建立了FRP加固修补混凝土结构的高阶剪切弯曲与面内变形耦合的非线性有限元分析模型。FRP加固修补的缺陷在于，失效主要是混凝土的破坏和胶层的失效，纤维布的性能并没有得到充分的发挥，采用将纤维布进行初始拉伸后贴于梁的下表面的方法对梁进行修补，可以改善加固修补效果：将纤维布预先进行3mm和5mm的拉伸并对加固过程进行了非线性有限元分析模拟，并与试验结果进行了对比，证明了此方法加固的有效性。     

FRP复合加固旧梁抗弯承载力计算分析

基于现行混凝土结构加固设计规范关于粘贴FRP加固法的计算理论以及植筋法对于新老混凝土剪切面的影响,针对CFRP+置换混凝土+植筋的复合加固方法的特征,确定旧梁正截面受弯承载力计算公式,其理论计算和试验结果基本相符,同时为今后复合加固修复旧梁的计算提供一定的借鉴作用。     

FRP加固混凝土梁的非线性有限元分析

基于连续损伤理论，考虑胶层的剪切效应，建立了FRP加固修补混凝土结构的高阶剪切弯曲与面内变形耦合的非线性有限元分析模型。利用自编的有限元分析软件对GFRP加固混凝土梁进行了有限元分析。证明了该模型的有效性。利用此分析方法对未加固、初始加固及出现宏观裂纹后进行加固的混凝土渠进行分析对比，从而为实际工程的应用提供了理论依据。     

基于黏结滑移-统计理论的再生混凝土梁裂缝宽度计算方法研究

通过对不同配筋率、取代率两组10个再生混凝土梁构件进行裂缝宽度试验研究,对比分析了再生混凝土与普通混凝构件裂缝开展机理的不同,研究了再生混凝土裂缝开展机理、宽度影响因素,并在黏结滑移理论基础上结合试验统计数据推导再生混凝土构件裂缝最大宽度计算公式。研究结果表明:随着取代率的增加再生混凝土梁主裂缝旁分支裂缝不断增多,裂缝整体分布越趋复杂。配筋率变化对主裂缝宽度影响相当明显,配筋率增加再生混凝土裂缝宽度明显减小。基于黏结滑移-统计理论建立再生混凝土裂缝宽度计算公式,通过对多组试验结果反算验证该公式计算精度是满足设计要求的。     

纤维网格增强ECC加固混凝土梁抗弯力学性能综述

对工程用水泥基增强复合材料进行简单介绍,对近年来我国学者在纤维网格增强ECC加固混凝土梁抗弯力学性能影响因素和纤维网格增强ECC加固混凝土梁计算模型方面的研究成果进行分析探讨,并对这些研究成果进行总结。