碳纤维加固混凝土梁受弯承载力试验

由于设计和施工缺陷,或建筑物使用过程中的损伤、老化及使用功能的改变,需要对现有结构进行维护和补强加固,提高其安全性、适用性和耐久性。较常用的结构加固方法有粘贴钢板法和增大截面法。碳纤维材料由于轻质、高强、耐腐蚀、施工方便等特性,非常适合于结构补强加固。本文通过对碳纤维加固的梁进行受弯承载力的试验,来研究碳纤维对梁受弯承载力的影响。1试验1.1试验材料试件的混凝土设计强度为C25,主筋采用Ⅱ级钢,214,架立筋26(Ⅰ级筋),箍筋为8@120。采用FTS-C1-30碳纤维材料,积层厚0.165mm,材料单位面积重300g/m2,抗拉强度为3.55kN/…     

碳纤维加固材料加固受损混凝土梁受弯性能试验及设计方法研究

基于碳纤维加固材料(CFRP)布加固疲劳损伤后的钢筋混凝土梁和预应力混凝土梁进行的竖向荷载作用下试验,研究了CFRP布加固疲劳损伤后的混凝土梁受弯性能和抗弯承载力。试验结果表明:预应力钢筋明显减小加固梁的跨中挠度及CFRP布应变值;混凝土梁的疲劳损伤降低了CFRP布加固钢筋混凝土梁的极限抗弯承载力,且混凝土梁加固前损伤程度越大,加固后极限抗弯承载力降低的幅度亦越大;采用GB50367—2013《混凝土结构加固设计规范》和GB 50608—2010《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》中提出的抗弯承载力计算式(均未考虑梁加固前损伤程度),所得计算值均高于试验结果,表明加固前梁产生的疲劳损伤对加固后抗弯承载力的影响不可忽略。     

粘钢加固混凝土梁抗弯性能试验研究

本文针对大加固量加固钢筋混凝土梁,进行了9根粘钢加固混凝土梁抗弯性能的试验研究。对采用厚钢板和高强钢板粘钢加固钢筋混凝土梁,以及不同加固方式下加固梁的受力性能及刚度、抗裂性能等进行了对比分析,相关研究成果可以为工程加固提供参考。     

碳纤维片材加固钢筋混凝土梁受弯试验研究

本文对碳纤维受弯加固钢筋混凝土梁进行试验研究，分析了加固后梁的承载力、延性等结构性能指标，并探讨了受拉纵筋配筋率、混凝土强度、碳纤维量及二次受力等因素的影响。本文研究结论对碳纤维工程加固应用具有一定参考价值。     

CFRP加固钢筋混凝土梁受弯性能有限元分析

通过ANSYS对4根矩形简支梁不同碳纤维布加固量承载力进行分析,得出模拟值与实验值吻合较好,在此基础上分析了碳纤维布加固对钢筋应变的影响,并进行了不同配筋率、混凝土强度、碳纤维布加固量对梁承载力以及加固效果影响的研究,为实际工程提供参考。     

钢筋混凝土梁斜截面粘钢加固试验研究

通过对两组钢筋混凝土梁粘钢试验成果的分析，研究了斜截面粘钢钢筋混凝土梁的斜截面承载力，试验表明，梁侧粘膜箍板可有效地控制斜裂缝的开展，有效地提高梁的斜截面承载能力。     

碳纤维布加固钢筋混凝土梁受弯性能试验研究

通过观测1根完好未加固和1根碳纤维布加固的钢筋混凝土梁在不同荷载作用下的跨中挠度、裂缝开展、钢筋应变、碳纤维布应变等的发展情况,对碳纤维布加固试验梁的受弯性能进行分析,结果表明:碳纤维布加固有效地抑制了试验梁的开裂,加固梁开裂荷载与未加固梁对比提高5.1%.在加固梁相对于未加固梁设计承载力提高40%的情况下,碳纤维布试验梁实际提高承载力为52%左右,说明碳纤维布加固设计具有比较高的保证率.根据试验数据对比分析常用的3种加固规范(GB 50010—2002,JTG/TJ 122—2008,CECS146:2003)对碳纤维布加固设计的保证率,并对在不同计算情况下,保证率达不到要求的规范进行了原因分析.     

碳纤维片材加固火灾后钢筋混凝土梁抗弯承载力

研究碳纤维片材加固火灾后钢筋混凝土梁抗弯承载力的计算方法,采用截面分析法分析碳纤维片材加固火灾后钢筋混凝土梁的抗弯承载力.考虑的火灾作用位置包括受拉区受火和受压区受火,提出了碳纤维片材加固火灾后钢筋混凝土梁的计算方法,建议了碳纤维片材的允许应变值,并根据试验结果对提出的计算方法进行了验证.结果表明,本文的计算方法可较准确地计算碳纤维片材加固火灾后钢筋混凝土梁的抗弯承载力,计算值有一定的安全储备.     

碳纤维布加固钢筋混凝土梁受弯承载力设计方法的研究

有关试验的结果表明，使用碳纤维布来提高钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的方法是有效的。粘贴碳纤维布后，试验梁的受弯承载力明显提高，其中极限受弯承载力的提高更为显著。加固梁承载力的提高与碳纤维布的用量、粘贴方式、层数等因素有关。     

初始损伤对CFRP加固混凝土梁受弯性能的影响

通过9根碳纤维布加固的具有初始损伤钢筋混凝土梁、6根碳纤维布直接加固钢筋混凝土梁及3根对比钢筋混凝土梁的抗弯性能试验,分析了初始荷载、初始裂缝及加载历史等对加固梁裂缝发展、屈服荷载、刚度、极限荷载的影响。试验结果表明,采用碳纤维布加固钢筋混凝土梁可以有效的提高其抗弯性能。初始荷载、初始裂缝及加载历史等对加固梁的裂缝发展、刚度、屈服荷载和极限荷载均有不同程度的影响。     

锈蚀钢筋再生混凝土梁粘结性能及承载力研究

为了研究再生混凝土梁与锈蚀钢筋的粘结性能及抗弯承载力,对12根不同直径钢筋、不同钢筋锈蚀率的再生混凝土梁进行静荷载试验。结果表明：当钢筋锈蚀率小于9.31%时,再生混凝土梁材料破坏而发生弯曲破坏模式,当钢筋锈蚀率大于9.31%时,梁发生粘结-剪切破坏模式|随着钢筋锈蚀率的增加,试验梁的屈服荷载和极限荷载逐渐降低|随着荷载的增加,钢筋与再生混凝土之间的相对滑移由近似抛物线的分布形式发展成波浪线的分布形式|正常使用荷载作用下试验梁跨中截面再生混凝土仍符合平截面的假定|钢筋锈蚀率在0～9.31%时,通过定义锈蚀钢筋与再生混凝土之间的界面协同工作系数,提出了锈蚀钢筋再生混凝土梁抗弯承载力的计算方法,计算值与试验结果进行对比分析,吻合较好。     

腐蚀钢绞线预应力混凝土梁的受弯性能试验研究

为研究腐蚀钢绞线预应力混凝土梁的受弯性能退化特征,制作了5根先张预应力混凝土梁试件和5根钢管抽芯成孔后张预应力混凝土梁试件,并对每组中的4根梁进行了为期13个月的掺盐加速腐蚀(腐蚀率0.94%~2.87%),然后对10根梁进行了3分点静载试验。试验及分析结果表明:腐蚀钢绞线预应力混凝土梁正截面会发生两种典型的受弯破坏方式,一种是传统的适筋破坏(力筋强化→混凝土压碎),因腐蚀尚未影响到预应力钢筋强化到混凝土压碎的完整过程,因而不会导致梁的极限承载力和变形能力降低;另一种是压碎前腐蚀钢绞线钢丝率先被拉断(断丝破坏),这种破坏会导致梁的极限承载力和变形能力发生不同程度的降低;在腐蚀率不大(小于2.87%)的情况下,腐蚀对钢绞线预应力混凝土梁的开裂弯矩、初始强化弯矩、极限弯矩以及初始强化挠度的影响都不显著,但会导致断丝破坏梁的极限挠度(断丝时)明显减小;在极限荷载之后,梁仍可以维持较高的承载能力继续承载并发展残余变形。     

钢筋混凝土受弯构件正截面承载力简便计算法

从矩形截面梁分析入手，建立了钢筋混凝土矩形、T型截面受弯构件正截面承载力统一的计算法。此法计算简便、实用性强。可供工程设计人员参考。     

高温后钢筋混凝土梁剩余承载性能试验研究

通过对7根高温后钢筋混凝土简支梁试件和3根常温对比梁试件的静力试验,研究受火时间、剪跨比、配箍率、楼板翼缘对钢筋混凝土梁剩余受剪性能和剩余受弯性能的影响。利用有限元程序,分析ISO 834标准升降温全过程对混凝土梁截面内各点最高过火温度的影响,提出了三面受火后钢筋混凝土梁受剪承载力的计算方法。研究结果表明：高温作用使梁的受弯承载力和受剪承载力降低、挠度增大;楼板翼缘对梁的受弯承载力具有一定的提高作用,但对受剪承载力影响不大;降温段对截面内部混凝土曾经历的最高过火温度影响较大,梁截面宽度250 mm、高度400 mm的混凝土矩形截面按ISO 834标准曲线三面受火1h、2h后,是否考虑降温段可使截面内最高过火温度最大相差283、251℃;提出的高温后钢筋混凝土梁受剪承载力计算式具有一定的安全保证率。     

火灾后型钢混凝土梁受力性能试验研究

进行7个火灾后型钢混凝土梁力学性能试验,考察剪跨比、受火时间对构件破坏形态、截面应变分布、变形性能、剩余承载能力的影响。试验结果表明,火灾后型钢混凝土梁在荷载作用下的破坏形态与常温下基本相同,但是经历火灾高温作用后,型钢混凝土梁出现腹剪斜裂缝的时间提前。火灾作用后发生弯曲破坏的梁,加载初期沿截面高度的应变满足直线分布,应变分布符合平截面假定;大约80%极限荷载后,受到受压区混凝土开裂和型钢受压翼缘与混凝土之间相对滑移的影响,截面受压边缘混凝土的应变增长减缓,截面应变分布偏离直线,平截面假定不完全成立。火灾后型钢混凝土梁的荷载-跨中挠度曲线在试件屈服后都有一段不小的水平段,表明型钢混凝土梁在经历火灾作用后仍具有良好的后期变形能力;同时随着剪跨比的增大,后期变形能力增强。型钢混凝土梁经历火灾高温以后,其承载能力均有不同程度降低,试验结果和我国JGJ 138—2001《型钢混凝土组合结构技术规程》计算结果的对比表明,在本次试验中,梁斜截面抗剪承载力的降低程度在10%～21%之间,正截面抗弯承载力降低程度在16%～19%之间。     

碳纤维复合材料加固钢筋混凝土梁的应用研究

结合具体工程实例,详细介绍了碳纤维加固钢筋混凝土梁的设计方法和相关参数计算方法,并具体阐述了该技术的施工工艺及质量要求,指出采用该技术施工效果良好,并对其未来发展方向和应用空间进行了展望,以期促进该技术的推广及应用。     

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。     

锚贴钢板加固锈蚀钢筋混凝土梁试验研究

为了研究锈蚀钢筋混凝土梁采用钢板锚贴加固后的力学性能,设计了12根钢筋混凝土梁,以设计锈蚀率为10%进行电化学快速锈蚀。在锚贴钢板加固前进行预压试验,裂缝宽度控制为0.2mm。按保护层厚度分为3组,每组1根对比梁,其余3根分别按钢板厚度3、4、5mm进行锚贴钢板加固。加载对比试验研究表明:锚贴钢板加固锈蚀钢筋混凝土梁的跨中截面应变基本符合平截面假定,正常使用性能得到明显改善,且极限承载力亦有明显提高。锚贴钢板有效地减小了锈蚀钢筋混凝土梁的裂缝宽度和裂缝延伸高度,在相同保护层和锈蚀率相近时,钢板厚度增加3~5mm导致其挠度减小,且减小幅度为13%~51%。保护层厚度对加固梁的极限承载力影响不明显。     

碳纤维(CFRP)布加固老化混凝土梁试验性能研究

近年来,碳纤维增强复合材料(CFRP)由于其轻质、高强等特性被广泛使用于大型混凝土基础设施的加固、修复和改造中,推动了CFRP材料在土木工程领域中的应用。通过室内试验对经不同碳纤维布加固的六根已老化的混凝土梁进行力学性能研究,对比加固前后不同CFRP加固方案下梁的极限承载力增长规律、挠度特征以及破坏方式,分析碳纤维布加固部位、锚固方式、加固长度及其他因素对加固效果的影响规律,研究成果对于已建混凝土结构碳纤维的加固设计及施工具有指导意义。     

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。