FRP片材锚固方法的对比分析

FRP加固法已被广泛应用于桥梁结构的加固,该方法虽能提高加固结构的抗弯承载力,但易发生早期剥离破坏。锚固体系的应用可以有效防止剥离破坏,提高FRP片材的强度利用率。回顾了已有FRP片材的锚固方法,并比较分析了不同锚固方法的锚固效果。     

FRP片材加固混凝土构件疲劳性能的研究进展

由单向纤维组成的FRP片材具有缺陷少、不易形成疲劳裂缝以及疲劳强度高等特点。上世纪80年代末,国外开展了FRP片材加固混凝土构件的疲劳性能研究,而国内的有关研究工作则始于上世纪90年代末。本文主要介绍国内外关于FRP片材加固混凝土构件疲劳性能的试验研究、仿真分析与设计建议等方面的最新研究进展。     

预应力FRP加固混凝土结构技术的比较研究

纤维增强复合材料(FRP)具有轻质、高强和耐腐蚀的特点,常用于混凝土结构加固中。但FRP弹性模量较低,作为加固材料使用时,对结构刚度的提升有限。为此,可通过对FRP施加预应力的方式来一定程度地避免上述问题。本文对近年来研发的预应力FRP加固混凝土结构技术的最新研究进展进行了比较分析,对涉及的关键锚固技术进行了介绍,并展望了预应力FRP加固技术未来的发展方向。本文有助于工程技术人员对该项新技术的理解和把握,有助于该项技术的推广应用。     

内嵌预应力纤维材料加固混凝土梁概述

针对目前FRP材料在土木工程领域中的研究现状,在阅读大量国内外相关资料的基础上,简单介绍了FRP复合材料加固技术的发展,并重点分析了内嵌预应力FRP板或筋材加固法的特点及工程应用方面的若干问题。通过分析得到,内嵌预应力FRP板条或筋材加固法是一种有效的加固技术,但实用的张拉锚固技术及影响加固效果的相关参数研究有待进一步深入探讨。     

FRP锚钉锚固长度对FRP加固混凝土构件拉拔性能影响的试验研究

FRP锚钉是能有效阻止FRP加固混凝土构件界面剥离的前沿方法.为了测定FRP锚钉的不同锚固长度对FRP加固混凝土构件粘结性能的影响,采用拉拔试验,参照ACI规范的试验方法,测定了不同锚固长度下FRP加固混凝土构件的拉拔荷载.试验用不安装锚钉的控制试件和安装了15 mm、30 mm、45 mm三组FRP锚钉的试验试件,结果发现,锚固长度不同,FRP加固混凝土构件的破坏模式也各不相同,主要表现为混凝土内部浅层剥离、混凝土锥形破坏、混凝土锥形破坏联合锚钉部分拉拔破坏、混凝土浅层剥离联合锚钉断裂破坏以及FRP加固层内部浅层剥离联合部分混凝土浅层剥离破坏;FRP锚钉的锚固长度越长,加固试件的粘结性能越好;混凝土圆柱体抗压强度设计为30 MPa时,FRP锚钉的锚固长度应不得小于30 mm.试验结论可以为FRP锚钉的设计制作提供参考.     

基于一维数值分析的FRP筋基本锚固长度研究

采用一维数值分析程序,对12组拉拔模型试验数据进行模拟计算,得到FRP筋的基本锚固长度,分析基本锚固长度以内界面粘结强度分布情况随拉拔应力增加时的演化,表明基本锚固长度受残余界面强度的影响很大。建立考虑极限粘结强度、残余粘结强度、直径、屈服强度等影响因素的新的FRP筋基本锚固长度的计算公式,新公式简化了计算程序,对计算结果拟合精度良好。     

RC桥墩的FRP延性加固设计方法研究

为了制定经济合理的钢筋混凝土(RC)墩柱的纤维增强复合材料(FRP)抗震延性快速加固方案,提出了基于目标位移延性系数提高指标的FRP抗震延性加固设计方法,并建立了加固墩柱宏观力学性能参数(位移、延性系数)与材料性能参数(FRP约束混凝土极限压应变、FRP配箍率、FRP有效极限抗拉强度、FRP有效极限拉应变)之间的力学计算模型。进一步应用所提出的计算模型,结合有限元数值模拟技术,得到FRP约束圆形和矩形墩柱受力性能的分析结果,并与试验结果进行对比。结果表明,提出的FRP延性加固设计方法可较正确地计算加固RC墩柱的受力性能、FRP片材配箍率或加固厚度,并验证了考虑箍筋和FRP共同约束作用的Seible FRP约束混凝土极限压应变计算模型的合理性。     

复合材料在建桥及修补加固桥梁方面的应用

介绍了复合材料(FRP)在建桥(如步道桥、公路桥、公路桥地板等)及FRP片材在修补加固桥梁方面的应用。     

纤维增强塑料岩土工程锚杆加固机理及分析

首先基于岩体结构本身的形态特征和破坏规律,提出纤维增强塑料(FRP)材料与混凝土黏结模型,结合锚杆、锚固体和岩体层三者的作用机制,对FRP锚杆的受力过程进行分析。结合FRP锚杆受力分析,选择有代表性的影响因子锚杆长度、锚杆直径、钻孔直径、锚固剂类型作为实验因素,锚杆最大承载力、滑移量、黏结应力作为目标质量。通过现场正交实验设计方案及方差分析,提出不同目标质量下的最优参数组合,并对不同因素影响锚固体系力学性能的显著程度进行排序。     

涂装专集发刊词

过去纤维增强塑料(FRP)即使不进行涂装也可充分使用,其用途还不断扩大,这是由于在FRP的成型工艺中有胶衣这一代替涂装的FRP特有的表面装饰技术,而且最初用来代铁的重量轻的FRP是作为一种不会生锈的材料出现的,因此,长期以来,人们对以FRP为主的塑料系材料的涂装问题并未进行认真研究。     

纤维的表面处理对FRP-水泥砂浆体系抗弯性能的影响

本文利用3点弯来研究水泥砂浆外贴碳纤维和芳纶片材后的抗弯性能，并分别对两种纤维进行表面处理，探讨了纤维的表面处理对复合材料(FRP)水泥砂浆体系抗弯性能的影响．结果表明：用等离子体分别对碳纤维和芳纶进行表面处理，碳纤维复合材料(CFRP)和芳纶复合材料(AFRP)水泥砂浆的最大断裂载荷提高都十分显著，而且构件在受弯过程中没有发生剥离破坏，FRP被拉断，纤维高强的特点得到充分发挥．     

桥梁工程中FRP复合材料的发展与应用

为进一步分析总结纤维增强塑料（FRP）在土木工程领域,尤其是桥梁工程中的发展与应用情况,在阐述FRP材料基本组成及性能特点的基础上,总结了FRP材料的应用形式,包括FRP片材、FRP棒材以及FRP型材等。综述了FRP材料三种应用形式在桥梁结构加固、竖向受力构件、劲性结构、预应力筋以及桥面板等方面的发展与应用现状,并指出了FRP材料目前存在的缺陷以及未来发展的主要方向。相关总结和分析可为FRP这种轻质高强、抗腐蚀、耐久性好的新型复合材料在桥梁工程中的进一步发展提供理论参考。     

FRP筋应力松弛试样端部锚夹方法研究

将FRP筋作为预应力筋使用,必须了解其应力松弛特性.要测定FRP筋的应力松弛特性,关键是要找到一种有效的试样端部锚固方法.FRP筋一般的锚具系统应用于松弛特性测试时存在这样或那样的缺陷,为此本文提出了一种创新的测试FRP筋应力松弛特性的试样端部加强锚固的方法,实现了松弛试验时端部近似为零的滑移,保证了试验段应变的恒定,从而可准确测定FRP筋的应力松弛性能.     

BFRP片材在腐蚀溶液环境下耐腐蚀性能试验研究

为探讨玄武岩纤维复合材料(BFRP)片材在各种腐蚀溶液环境下的耐久性,对BFRP片材在碱、酸和盐溶液及水环境中的耐腐蚀性能进行试验研究。结果表明:碱溶液与酸溶液对其抗拉强度的影响明显大于盐溶液和水;溶液对弹性模量影响较小,且无明显规律可循;几种溶液作用下其抗拉强度分别在腐蚀前期的退化趋势基本相同,而当龄期超过一个月后趋势发生了较大变化;腐蚀过程即溶液向FRP中渗透,对界面层与纤维进行腐蚀,使其整体拉伸力学性能退化程度较大。     

SMC用粗纱浸润剂组份配比的选择

片材模塑料(Sheet Moulding Com-pound)是由不饱和聚酯、玻纤、填料及其它添加剂构成.用SMC生产FRP制品,均为两步法.首先是SMC片材的制造,在此过程中,玻纤纱被短切成1～2英寸的短切原丝,沉降成毡,与不饱和聚酯糊混合,通过滚压捏合,卷毡熟化而成.第二步,熟化后的SMC片材通过热模压而成制品.合适的SMC用无捻粗纱,在SMC片材生产时,必须具备良好的切割性,分散性及低静电性,满足机组要求.在加热模压时,片材中的玻纤应具备良好的集束性及高的硬挺性、才能保证玻纤均匀地流动到模具的各处,使FRP制品获得优良的性能.     

FRP筋与混凝土粘结性能的试验研究及数值模拟

研制加工了一种新型的螺纹状表面粘砂复合材料(FRP)筋,通过对称拉拔试验,对FRP筋与混凝上的粘结机理、破坏机理、粘结强度和滑移性状进行了较为深入的研究.研究结果表明,该螺纹状表面粘砂FRP筋粘结力仍然由摩擦力和机械咬合力提供,但相对而言,摩擦力起主要作用.其破坏机理不是由于FRP筋的外缠肋发生损坏或者与核心处FRP发生剥离.而是FRP筋表面螺纹凸起部分与核心处FRP筋发生剪切滑移,表面粘砂层研磨成粉状,成纵向剪切破坏.荷载-滑移曲线(P-s曲线)在达到峰值点以后下降段比传统螺纹状钢筋平缓,效果更好.与混凝土的粘结强度略低于螺纹钢筋,但明显大于光圆FRP筋.最后,利用ANSYS有限元软件对螺纹状表面粘砂FRP筋混凝土试件进行了数值模拟,模拟结果与试验结果吻合较好,可以得到较为准确的极限状态值,能够用来较为准确的模拟粘结滑移的受力过程.     

纤维增强复合材料(FRP)在砌体结构加固中的应用与研究进展

近年来,纤维增强复合材料(FRP)广泛地应用于结构加固领域中,对FRP加固技术的研究成为土木工程行业的热门话题。本文首先介绍了国内外学者对FRP加固砌体结构这一技术的试验研究及理论研究进展,包括FRP加固砌体结构在抗震、抗剪及平面外抗弯等方面的研究现状;然后介绍了FRP加固技术在实际加固工程中的应用情况;最后对今后发展进行了展望。     

FRP修复补强技术研究进展

简述了FRP修复补强技术的国内外研究现状,对FRP加固的实验研究以及计算理论研究进行了总结,并分析了存在的问题．指出FRP在我国将有广阔的市场和应用前景．     

混凝土桥梁混锚纤维带加固技术应用研究

由于环境的不利影响、结构的自然老化、车辆荷载的增加以及养护维修的欠缺,相当数量的桥梁结构急需改造维修和加固补强。通常采用条带状纤维布或纤维板粘贴在被加固构件表面,简称外贴FRP加固法,然而该方法的不足主要在于粘贴后纤维片材容易发生剥离问题,导致被加固结构可靠性存疑、高性能材料性能不能得到充分利用。为了解决剥离问题,本文提出了一种毫米级紧凑型自锁式锚具,简称为混锚FRP加固法,它不仅体量小,厚度薄,操作方便,而且可通过自锁使剥离破坏得到有效抑制,从而改善加固效果。本文从工程加固施工实际出发,结合混锚FRP抗弯加固工程实例,对混锚FRP抗弯加固混凝土梁的施工工艺、质量控制和检验方法进行了系统介绍,对其它类似工程的维修加固具有重要指导意义。     

专利文摘

预应力FRP筋夹片锚固体装置一种预应力FRP筋夹片锚固体装置,包括预应力筋、锚垫板、夹片和锚环,所述预应力筋是碳纤维筋、芳纶筋、玻璃纤维筋、PBO纤维筋之类预应力非金属纤维筋,该碳纤维筋可以是单根非光面筋、上面有螺纹、表面高低不平,也可以是由7根直径为1.5～5.0 mm的细碳纤维筋绞绕而成的碳纤维索,在FRP筋上还可缠绕有碳纤维丝,所述的夹片长度是普通夹片长度的1.5倍左右、内牙为圆弧形,该夹片的小端伸进锚垫板的圆孔。本锚固装置中预应力FRP筋耐气候特性优异、防腐性能好、不易产生锈蚀,夹片内牙表面涂有特制涂胶,预应力FRP筋…