用无机胶粘贴CFRP布加固混凝土梁受弯试验研究

目前粘贴碳纤维布加固混凝土结构多采用环氧类有机胶,但其软化点过低,多为60℃～80℃。夏季由于气温高,一些地区混凝土桥梁的结构表面温度常超过环氧类有机胶的软化点,火灾下环境温度更高,用环氧类有机胶粘贴碳纤维布加固的混凝土结构难以满足耐高温要求。为此,选用600℃时强度不低于常温强度的碱矿渣胶凝材料粘贴碳纤维布,对6根混凝土简支梁进行加固,并完成了这6根梁的受力性能试验。获得了加固梁的正截面承载力、裂缝分布与开展的试验值和荷载-实测跨中挠度曲线。试验梁呈现继纵向受拉钢筋屈服后碳纤维布被拉断和纵向受拉钢筋屈服后混凝土被压碎的两种破坏模式,并且均满足平截面假定,表明用碱矿渣胶凝材料粘贴碳纤维布加固混凝土结构构件是可行的。在试验研究和理论分析的基础上,提出了用碱矿渣胶凝材料粘贴碳纤维布加固混凝土简支梁的刚度、最大裂缝宽度、正截面承载力的计算方法,基于所提方法的计算值与实测值吻合良好。     

CFRP布加固钢筋混凝土短梁受弯性能试验研究

通过7根碳纤维布(CFRP)加固钢筋混凝土短梁受弯试验,研究了混凝土强度、纵筋配筋率和纤维布层数对加固短梁受弯性能的影响。试验结果表明:随纵筋配筋率和纤维布层数增加,加固短梁的破坏逐渐向超筋梁特征发展;跨高比为4的短梁均较符合平截面假定;随纵筋配筋率的增加,相同加固量的短梁延性逐渐减小;随纵筋配筋率和纤维布层数的增加,加固短梁的极限荷载显著提高。     

CFRP布加固H型钢梁承载力试验研究

对不同加载方式和不同加固模式下的碳纤维增强复合材料(CFRP)加固H型钢梁进行了两组比较试验,并对试验结果进行了综合分析。通过对试验结果的比较分析,给出了各种加固方式下的钢梁的极限承载力变化及CFRP布和钢梁的各项力学性能,得出了一些具有工程指导意义的结论。     

碳纤维布加固松木梁受弯试验

为研究碳纤维布加固矩形松木梁的受弯性能,通过抗弯性能试验,并结合有限元数值计算,研究了弹性模量、碳纤维布层数、初始裂缝与抗弯承载力之间的关系; 在给定的2种初始裂缝情况下,采用虚拟裂纹闭合法进行应力强度因子计算,并使用最大周向应力准则作为断裂判据; 基于试验数据和有限元计算结果,提出碳纤维布加固松木梁抗弯承载力的计算公式。结果表明:松木梁经碳纤维布加固后,其抗弯承载力提高幅度为12.9%～34.5%; 松木梁截面应变沿高度方向的分布基本符合平截面假定; 当碳纤维布弹性模量在加固松木梁弹性模量30倍以内时,随着碳纤维布弹性模量的增加,木梁的抗弯承载力显著升高,但超过这一限值后,提高速度逐渐减慢; 计算得出松木梁在考虑初始裂缝情况下的抗弯承载力削减幅度为6.5%～27.3%,并且刚度有一定程度降低; 综合考虑计算结果与经济效应,可以认为加固矩形松木梁时使用3层或4层碳纤维布加固最为合理。     

CFRP布加固损伤混凝土空心板抗弯试验研究

汶川地震中,预应力钢筋混凝土板破坏较多,震后对部分受损板需采用粘贴CFRP布方式进行加固。为研究加固可靠性,对包括18块CFRP布加固的受损板和1块未受损板共19个试件进行加载试验研究,探讨不同粘贴方式、粘贴量及板不同损伤程度下,板的抗弯承载性能及破坏模式。结果表明:1CFRP布采用单层四幅的粘贴方式加固构件时,抗弯极限承载力增长最为显著;2对于加固轻微破坏的预应力混凝土空心板,采用幅宽为100mm单层双幅的CFRP布粘贴;对于加固中度破坏的预应力混凝土空心板,采用幅宽为75mm单层三幅的CFRP布粘贴;3对于加固严重破坏的预应力混凝土空心板,采用幅宽为75mm单层四幅的CFRP布方式粘贴。     

玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁受弯试验研究

在6根钢筋混凝土梁的试验基础上,通过试验梁的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载、跨中挠度以及钢筋和玄武岩纤维布的应变等参数,对粘贴玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁的受弯性能、破坏特征进行了分析,提出了相应的设计方法与建议,供工程应用参考。     

体外预应力CFRP筋加固T形截面混凝土梁受弯性能试验研究

通过体外预应力CFRP筋加固T形截面混凝土梁静力试验,研究体外预应力CFRP筋加固梁的受弯性能,包括受力过程、破坏形态、延性及CFRP筋应力增量等,分析张拉控制应力、非预应力配筋率和混凝土强度等级对加固梁受弯性能的影响。结果表明:与未加固梁相比,采用体外预应力CFRP筋加固,能显著提高混凝土梁的受弯承载力、整体刚度和极限变形能力,限制裂缝发展;张拉控制应力和非预应力筋配筋率对加固梁受弯承载力影响较为明显,而混凝土强度等级影响较小。基于试验结果,运用现有体外预应力混凝土结构理论,建立了体外预应力CFRP筋加固T形截面混凝土梁受弯承载力计算公式,可供实际工程设计参考。     

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.     

碳纤维布加固钢筋ECC/混凝土复合梁受弯性能试验研究

通过对碳纤维布加固钢筋ECC-混凝土复合梁、钢筋ECC梁和钢筋混凝土梁进行静力受弯试验,研究碳纤维布锚固长度、环箍锚固数量对不同ECC高度替代率的ECC-混凝土复合梁承载能力、破坏形态、裂缝、挠度的影响。研究表明,ECC-混凝土复合梁、ECC梁的承载能力高于钢筋混凝土梁;随着碳纤维布锚固长度和环箍数量增加,复合梁表面裂缝数量增加的同时裂缝间距减小;经加固后构件的开裂荷载、屈服荷载及极限荷载较未加固试件明显提高,且粘结碳纤维布加固对于控制构件的变形和裂缝有明显的效果。     

CFRP布加固混凝土梁板结构的研究

从碳纤维的材料性质、技术研究与开发、适用性等角度，对国内碳纤维布加固修复混凝土梁、板结构的研究与应用进行了总结与回顾，同时对其在今后的发展与应用前景进行了展望。     

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/…     

GFRP布加固钢筋混凝土短梁受弯性能试验研究

对3根玻璃纤维复合材料(Glass Fiber Reinforced Polymer,简称GFRP)布加固的钢筋混凝土短梁进行了受弯试验,研究了GFRP布层数对加固短梁受弯性能的影响。试验结果表明:跨高比为4的加固短梁和普通短梁均较符合平截面假定;随GFRP布层数的增加,试件的开裂、屈服和极限荷载均增加,加固短梁的破坏逐渐向超筋梁特征发展;钢筋屈服后,GFRP布可以显著提高加固短梁的抗弯刚度,表明GFRP布在此阶段发挥的作用最大;普通短梁的延性最好,随GFRP布层数的增加,加固短梁的延性逐渐降低。     

预应力CFRP布加固混凝土桥梁技术

由于各种原因,目前我国有很多混凝土桥梁需要维修或加固。近年来,采用粘贴CFRP布加固混凝土结构的技术得到广泛应用。为充分利用CFRP布的高强特点。对CFRP布施加预应力后,再粘贴于粱底进行加固,可以取得更好的加固效果。本文介绍预应力CFRP布在混凝土桥梁加固中的应用技术及其施工阶段的计算方法。     

预应力CFRP布加固腐蚀钢梁试验研究

通过切除钢梁下翼缘部分面积来模拟钢梁的局部腐蚀损伤,再粘贴碳纤维（CFRP）布于钢梁受拉翼缘进行加固修复,以此开展CFRP布加固腐蚀钢梁受弯性能的研究。共进行了6根CFRP布加固腐蚀钢梁试件的静载试验,根据钢梁受腐程度取翼缘宽度切除的比例分别为0%,50%和100%,切口宽度3mm,然后在钢梁下翼缘粘贴CFRP布或预应力CFRP布。试验结果表明,在加固钢梁的受拉翼缘屈服后,粘贴CFRP布能有效提高构件的承载力,预应力CFRP布加固能有效提高钢梁的屈服荷载和极限荷载。粘贴CFRP布、预应力CFRP布加固未腐蚀钢梁的极限荷载比原钢梁极限荷载分别提高12.9%、16.1%;CFRP布、预应力CFRP布加固腐蚀钢梁比原钢梁极限荷载分别提高6.5%、16.1%。在试验基础上,建立了预应力CFRP布加固腐蚀钢梁的承载力计算式,理论计算结果与试验结果吻合良好。     

碳纤维布在混凝土梁受弯加固中抗剥离性能的试验研究

在混凝土梁底粘贴碳纤维布提高其受弯承载力 ,常由于碳纤维布的剥离破坏使受弯加固的效率受到影响。为此 ,提出在梁底碳纤维布的粘结延伸长度范围内采用附加碳纤维布U形箍来提高梁底碳纤维布的抗剥离能力。通过 1 4根梁的试验 ,研究了U形箍的抗剥离机理和设置位置、U形箍量和形式等对梁底碳纤维布抗剥离性能的影响 ,并根据试验研究结果给出了设置U形箍的有关建议。     

预应力碳纤维布加固钢筋再生混凝土梁受弯承载力研究

试验浇筑4组再生粗骨料掺量为0%、40%、70%、100%的钢筋再生混凝土梁,根据预应力碳纤维布拉断破坏和剥离破坏的界限加固量,每组对2根钢筋再生混凝土梁进行预裂破坏后,分别进行预应力碳纤维布一层和两层加固,然后对4组钢筋再生混凝土梁进行受弯承载力试验。试验表明：随着预应力碳纤维布加固量的增大,加固梁的受弯承载力增大,梁屈服时,纯弯段受拉区横向裂缝数量增多且宽度较小;随着再生粗骨料掺量的增大,加固梁受弯承载力降低,梁屈服时,裂缝数量减少、宽度增大。最后依据试验结果与平截面假定,结合再生粗骨料掺量对钢筋再生混凝土梁受弯承载力的影响,考虑钢筋再生混凝土梁的二次受力,建立了预应力碳纤维布加固钢筋再生混凝土梁的受弯承载力计算公式。计算结果表明：受弯承载力计算值与试验值吻合较好,可以为预应力碳纤维布加固钢筋再生混凝土梁设计提供参考。     

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。     

CFRP加固混凝土结构耐久性试验研究

为了对海水环境下CFRP-混凝土界面性能进行研究,采用42个CFRP片材进行了CFRP材料物理力学性能试验,采用72个混凝土单剪试件对海水环境下CFRP-混凝土界面黏结性能进行试验。结果表明:CFRP材料的耐久性良好,长时间的海水腐蚀对CFRP材料的物理性能没有太大影响;CFRP-混凝土黏结强度随腐蚀时间增加而降低;长时间海水腐蚀对界面延性有不利影响,对界面应变发展规律和黏结滑移关系没有明显影响。