碳纤维布加固混凝土构件的原理与应用

碳纤维布加固技术是指采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在混凝土构件表面,使两者共同工作,有效提高构件的极限承载力和改善构件的变形性能,采用合理的粘贴构造和锚固措施,以达到较好的加固效果。     

玄武岩纤维布加固受损钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究

通过对11根玄武岩纤维布加固损伤钢筋混凝土梁对比试验,研究了玄武岩纤维布粘贴层数、混凝土表面凿毛和锚固类型对加固梁极限承载力、刚度和破坏形态的影响。试验结果表明:与未加固梁相比,玄武岩纤维布粘贴2~4层时,加固梁的极限承载力提高了41.26%~79.23%,极限承载力与粘贴层数之间不呈线性关系;粘贴5层时,会出现剥离破坏;混凝土表面凿毛可有效避免粘贴界面的剥离破坏,但对提高试验梁极限承载力和降低挠度影响较小;钢板螺栓联合锚固加固效果较好。     

碳纤维布加固玄武岩纤维复材筋工程用水泥基复合材料混凝土梁的受弯性能

设计制作了三组不同层数的碳纤维布(CFS)加固受弯构件,分别为玄武岩纤维复材(BFRP)筋混凝土梁、BFRP筋工程用水泥基复合材料(ECC)梁和BFRP筋ECC-混凝土复合梁,并对其进行受弯性能试验研究。研究了碳纤维布粘贴层数对加固试件极限荷载、破坏形态、裂缝和变形的影响。结果表明:相同荷载下,复合梁和ECC梁试件的变形和裂缝宽度均小于普通混凝土梁试件。在受弯构件受拉区配置ECC可有效提高构件抵抗变形和裂缝的能力。经粘贴碳纤维布加固后的试件的开裂荷载和极限荷载均大于未加固试件,粘贴一、二、三层CFS加固的复合梁极限荷载较未加固梁分别增加了12. 5%、16. 6%、19. 7%。粘贴CFS布可有效提高构件的承载力和抵抗变形、裂缝的能力。改善效果随CFS粘贴层数的增加而增大,但提升幅度逐渐减小。     

粘贴碳纤维布法加固桥梁

介绍了粘贴碳纤维布加固桥梁的特点及设计计算，并以加固新疆阿拉尔塔里木河大桥为例，介绍了粘贴碳纤维布加固桥梁的施工工艺，以提高构件的极限强度和承载能力。     

CFRP布加固钢筋混凝土梁的新型复合粘结技术

针对外贴碳纤维增强复合材料（CFRP）布加固钢筋混凝土构件通常发生CFRP布与混凝土之间的剥离破坏,使得CFRP布的抗拉强度得不到充分利用的问题,提出了一种将外贴法与机械锚固法相结合的新型复合粘结技术,由1个钢片和2个螺栓组成的锚固件对外贴在钢筋混凝土构件上的CFRP布进行锚固,并进行了7根钢筋混凝土梁的试验,主要研究CFRP布的粘贴层数及锚固件间距对加固效果的影响。分析结果表明：新型复合粘结技术可以有效地阻止剥离破坏的发生,使梁的极限承载力得到显著提高,提高程度随CFRP布粘贴层数的增加而增加。     

碳纤维布和钢板在旧桥加固中的应用

介绍采用粘贴碳纤维布和粘贴钢板加固桁架拱的方法，并对其进行了静动载试验，试验结果表明，加固后桥梁的整体刚度和承载力得到了一定程度的提高，说明采用粘贴碳纤维布加固拉弯构件、粘贴钢板加固受压构件的综合加固方法是有效的。     

纤维材质加固钢筋混凝土受弯构件延性的试验分析

在试验的基础上，分析了玻璃纤维与碳纤维布加固后的钢筋混凝土受弯构件的延性。通过两组配筋、尺寸和混凝土强度均相同的钢筋混凝土梁，分别用碳纤维、玻璃纤维加固，测出其极限拉应变和极限了载能力，从而获得其极限曲率Φu。认识到加固后的破坏形态以及玻璃纤维加固的构件其延性几乎是碳纤维延性的2．5倍；另外纤维材质的粘贴层数、粘贴方式对延性影响也很在。从比较中发现玻璃纤维延性的优越性及在实践工程中应用的价值。     

关于钢筋混凝土的加固技术以及适用条件的研究

1.钢筋混凝土构造加固的背景钢筋混凝土构造是目前运用最为普遍的构造方式,特别是在工业建筑中钢筋混凝土构造所占比严重,但是钢筋混凝土构造在超越运用年限后,会呈现明显的损伤。这些建筑物有的由于运用超出建筑物自身的运用极限;有的由于建造质量差;在这种状况下,常常不会因而而撤除重建,构造均需求停止加强,补强,改造和维修。混凝土构造的加固能够分为直接加固与间接加固两个品种,在设计人员设计时可依据实践状况选择适宜的办法和施工技术。直接加固的普通办法有：加大截面加固法、置换混凝土加固法、有粘结外包型钢加固法、粘贴钢板加固法、粘贴纤维加强塑料加固法、绕丝法、锚栓锚固法等。间接加固法包括预应力加固法、增设支点加固法等。     

浅谈碳纤维加固法

介绍使用粘贴碳纤维片材加固钢筋混凝土结构和构件的适用范围，加固原理，设计构造要求，施工要点和检验。     

预应力碳纤维布加固混凝土板受弯承载力实用方法研究

提出了一种新型实用碳纤维布加固系统,包含首次提出的碳纤维布环氧树脂楔形夹持体夹具、张拉设备和碳纤维布薄层钢板锚具。试验表明,环氧树脂楔形夹持体夹具夹持力强,应力损失低,施工安全,现场安装方便,且易于在工厂加工制作,适合于实际工程批量应用;张拉设备轻便,易于安装,不受构件支承条件影响。采用该新型实用碳纤维布加固系统对混凝土薄板进行的验证性加固试验表明,张拉设备方便适用,工艺流畅;预应力碳纤维布加固后构件工作性能明显改善,开裂前的弹性极限荷载达到未加固对比试件及普通粘贴碳纤维布加固试件的4倍;预应力碳纤维布加固试件的极限承载力比未加固试件提高103%,比普通粘贴碳纤维布加固试件提高32%,承载力明显提高。碳纤维布直至断裂也未从薄层钢板锚具中滑出,验证了其良好的锚固性能。     

考虑二次受力碳纤维布加固混凝土构件正截面承载力计算

提出了考虑二次受力时碳纤维布加固混凝土构件正截面承载力计算的一种方法 ,理论计算值与试验结果吻合较好 ,表明该方法的正确性。文中还提出了应对碳纤维布锚固长度、剥离应力、极限状态下碳纤维布的应变、强剪弱弯等进行验算的建议。     

波形齿夹具锚锚固碳纤维布加固混凝土梁试验研究

在碳纤维布加固钢筋混凝土梁的抗弯试验中,首次采用波形齿夹具锚对碳纤维布进行锚固。研究证实这种端部锚固方法能够阻止片材由于弯剪斜裂缝引起的剥离向端部发展,将片材的剥离限制在局部区域内;在加载的中后期,锚具承担了碳纤维布中大部分拉力,防止了片材与混凝土之间粘结树脂过大的剪切变形,有效地防止了片材的剥离破坏;采用波形齿夹具锚对碳纤维布进行锚固,对提高片材的利用率具有非常显著的作用,特别是当碳纤维布层数较多、厚度较大时。     

波形齿夹具锚与碳纤维布U形箍锚固作用的对比试验

对抗弯加固的碳纤维布,其一端采用波形齿夹具锚锚固,另一端采用碳纤维布U形箍锚固,进行了4根抗弯加固梁的荷载试验。试验结果表明在碳纤维布加固量较小的情况下,碳纤维布U形箍的锚固效果对纵向碳纤维布的强度发挥是有效的;但在碳纤维布加固量较大的情况下,碳纤维布U形箍被剪断,纵向碳纤维布的强度不能充分发挥。进一步的分析表明,碳纤维布U形箍仅相当于一种柔性的约束,而波形齿夹具锚的锚固相当于一种较刚性的约束。对比试验结果充分表明,波形齿夹具锚的锚固效果优于碳纤维布U形箍。     

木材表面嵌筋黏结锚固性能试验研究

木材与钢筋之间的可靠黏结与锚固,是保证内嵌钢筋加固木柱协同工作的根本条件。为研究钢筋与木材的黏结滑移性能和锚固特性,对50个木材表面嵌筋试件进行了中心拔出试验,总结了试件的破坏形态,分析了黏结滑移曲线的分布规律。进而分析了锚固长度(80、120、160 mm)、钢筋直径(16、20 mm)这两个基本参数对极限荷载以及平均黏结强度的影响。试验结果表明:试件出现了4种典型的破坏形态,分别为拔出破坏、劈裂破坏、混合破坏以及剪切破坏,且黏结滑移曲线的分布与试件参数相关;随着锚固长度的增加,试件的极限荷载增加而平均黏结强度减小;随着钢筋直径的增加,试件的极限荷载增加而平均黏结强度基本不变。此外通过钢筋的内贴片方法得到了典型试件钢筋沿锚固长度的应变分布,参考既有计算方法计算并得到了黏结应力以及相对滑移量的分布规律,综合黏结应力以及滑移量的分布获得了各测点处的黏结滑移曲线。     

采用铸造垫板的预应力混凝土锚固区传力性能试验

结合行业标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》的修订,完成38个局部承压试件的单调加载或循环加载试验,研究采用国产铸造垫板的预应力混凝土锚固区传力性能,包括破坏模式、开裂荷载、极限承载力和裂缝宽度等,并进行相关影响参数分析。试验结果表明,采用《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2002)局部受压承载力公式估算整体铸造垫板锚固区的极限承载力与试验值会有较大偏差,有必要在国内相关标准中纳入后张预应力混凝土锚固区传力性能检验要求;大多数单调加载试件的极限承载力能达到预应力筋极限抗拉力标准值(Fptk),但仅有少数能达到1.2Fptk,且单调加载试件的极限承载力约为循环加载试件的1.1倍;喇叭管上设置二次翼缘、增大螺旋筋圈径、提高混凝土强度以及加大锚固区承压面积可提高锚固区极限承载力,而表层箍筋的配置可提高锚固区开裂荷载并减小劈裂裂缝宽度。     

高性能水泥复合砂浆中无机胶植筋拉拔试验研究

通过对三种不同强度等级的高性能水泥复合砂浆基材中的植筋拉拔试验,研究普通钢筋在无机植筋胶的作用下与高性能水泥复合砂浆的粘结锚固性能。归纳出典型的破坏形态,用双因素分析法分析钢筋直径、锚固深度和高性能水泥复合砂浆强度对植筋极限承载力的影响程度,对试验数据用tablecurve3D软件进行回归,拟合出实用的极限承载力计算公式。     

混凝土植筋锚固性能分析

研究了混凝土植筋在拉拔力作用下的破坏机理与破坏形态：分析了锥体—粘结组合破坏形态下的锚固承载能力，并与试验结果进行了比较：讨论了胶层体厚度、性能、混凝土强度、锚固深度、多根植筋组合效应等因素对拉拔承载能力的影响。     

不同锚固角加锚无摩擦节理面剪切试验研究

为进一步阐明锚固角对锚固节理抗剪作用的影响,开展了无摩擦锚固节理双面剪切试验。对比不同锚固角情况下锚固节理的抗剪强度,分析锚固角对锚固节理抗剪性能的影响。试验采用应变片测量节理岩体中锚杆在节理面位置处的轴力,研究锚固节理在剪切荷载作用下锚杆的轴力变化规律以及变形特性。试验结果表明,锚固角增大,锚固节理极限荷载、屈服荷载以及抗剪刚度先逐渐增大后逐渐减小,在锚固角为60°时达到最大值;不同锚固角锚杆最终破坏模式不同,锚固角较小时,锚杆发生拉剪破坏;锚固角较大时,锚杆发生拉弯破坏;试验也发现,剪切位移较小时,锚杆的抗剪作用就已经充分发挥。     

新型拉压复合型锚杆锚固性能研究Ⅱ：模型试验

针对传统拉力型和压力型锚杆存在受力集中、锚固体与岩土体界面黏结强度发挥不充分、抗拔承载力偏低的问题,研发了一种新型拉压复合型锚杆。通过对传统锚杆及拉压复合型锚杆开展模型试验,对比研究了不同锚杆的极限抗拔承载力及其锚固性能。结果表明：拉压复合型锚杆极限抗拔承载力比传统拉力型锚杆大幅提高,拉压长度比为1∶2和2∶1时,分别提高79%和161%,且具有更好的位移延性和抗变形能力;拉压复合型锚杆峰后残余抗拔承载力显著提高,传统拉力型和压力型锚杆稳定残峰比最大值均不超过0.40,锚头相对拔出变形ξ_s=2.5%时,残峰比平均值分别为0.292和0.259;TC360-12锚杆和TC360-21锚杆稳定残峰比最小值分别不低于0.45和0.60,ξ_s=2.5%时,残峰比平均值分别为0.545和0.790;拉压长度比为2∶1的拉压复合型锚杆即将破坏时,受拉锚固段和承压锚固段协同承载能力更强,界面黏结强度得到充分发挥,锚杆极限抗拔承载力更高。     

碳纤维布加固钢筋混凝土柱抗震性能的试验研究

通过 1 1根钢筋混凝土柱 (其中 6根用碳纤维布加固 )在低周反复荷载作用下的试验研究 ,比较分析了用碳纤维布 (CFS)加固前后混凝土柱的破坏形态、极限承载力、滞回曲线和延性系数等。结果表明 ,CFS加固钢筋混凝土柱可以提高柱受剪承载力和延性 ,使其抗震性能得到显著改善 ;CFS加固效果与柱的轴压比和配箍率、CFS粘贴方式和层数等因素有关