碳纤维布加固混凝土粱的疲劳试验研究

碳纤维布加固混凝土结构是一种新型结构加固方法。对 4根普通钢筋混凝土梁和 3根预应力混凝土梁进行了加固后的疲劳试验研究。试验研究表明 ,碳纤维布加固的混凝土梁经 2 0 0万次疲劳后 ,强度和刚度不会降低 ,不会发生剥落和脆断现象 ,完全符合实用要求。通过理论分析 ,提出了符合铁路规范的承载力计算公式 ,计算值与试验值吻合较好。     

预应力碳纤维布加固混凝土梁弯曲疲劳性能试验研究

目前,对预应力碳纤维布加固梁的疲劳性能研究甚少。通过对7根预应力碳纤维布加固混凝土T形梁弯曲疲劳性能的试验研究,考察了预应力碳纤维布加固量、钢筋配筋率、等幅变幅疲劳以及加固前疲劳损伤对加固梁疲劳性能的影响。试验结果表明,与非预应力碳纤维布加固梁相比,预应力碳纤维布加固后混凝土梁中受拉钢筋应力幅显著降低,混凝土梁疲劳寿命明显延长。     

碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳性能试验

完成了粘贴碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳试验。试验结果表明,碳纤维布加固可以明显提高梁的疲劳寿命,减小粱的变形,提高梁的疲劳抗裂性能。因此,粘贴碳纤维布可以较大提高锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳性能,延长锈蚀钢筋混凝土结构的使用寿命,为碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土结构的长期疲劳性能研究提供了试验依据。     

碳纤维布加固混凝土梁的疲劳性能试验研究

本文进行了碳纤维布加固混凝土梁(包括损伤混凝土梁)的疲劳性能试验研究。试验表明:粘贴碳纤维布后混凝土梁的疲劳寿命可提高60%~80%,混凝土梁的疲劳变形减少了40%~60%,混凝土梁的疲劳抗裂性能得到较大提高。因此,粘贴碳纤维布是提高混凝土梁疲劳性能的有效方法,可用于延长损伤混凝土结构的使用寿命。     

碳纤维布加固部分预应力混凝土梁的疲劳性能研究

制作了五根部分预应力混凝土梁,开展了碳纤维布加固梁和未加固梁的对比疲劳试验.试验结果表明:采用粘贴一层碳纤维布加固梁的疲劳寿命比未加固梁提高了23%,粘贴二层碳纤维布的加固梁疲劳寿命提高了55%.加固梁在压区混凝土应变、钢筋残余应变和残余挠度等性能方面都有明显的改善.因此,粘贴碳纤维布可以较好地提高损伤部分预应力梁的抗疲劳性能、延长损伤混凝土梁的使用寿命,为碳纤维布加固混凝土结构的疲劳性能研究提供了试验依据.     

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。     

碳纤维布加固混凝土柱的斜截面受剪承载力计算

碳纤维布加固混凝土结构是一种新型结构加固方法。本文进行了６个碳纤维布加固混凝土柱和一个对比混凝土柱的受剪试验研究,分析了碳纤维布的受剪加固机理及其影响碳纤维布受剪加固效果的因素。试验研究表明,碳纤维布受剪系数ν与碳纤维配箍特征值λ_（ＣＦＳ）、剪跨比和轴压比等因素有关。根据试验结果分析,提出了碳纤维布受剪系数ν的计算方法和碳纤维布加固混凝土柱受剪承载力计算公式,计算值与试验值吻合较好。     

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。     

碳纤维布加固钢筋混凝土柱后弯矩-曲率关系分析

对 6根碳纤维布加固混凝土柱进行了压弯反复荷载作用下抗震性能的试验研究 ,根据碳纤维约束下混凝土的应力 -应变本构关系 ,编制程序定量分析了柱子的弯矩 -曲率关系 ,试验值与计算值吻合良好 ;通过改变混凝土柱轴压比和碳纤维加固量模拟了不同抗震等级下的实际柱碳纤维加固后的效果 ,进行了试验的补充计算。研究结果表明 ,采用碳纤维布加固可以提高柱的变形能力 ,使混凝土柱的延性性能得到显著改善     

碳纤维布加固钢筋混凝土柱后弯矩-曲率关系分析

本文对6根碳纤维布加固混凝土柱进行了压弯反复荷载作用下抗震性能的试验研究,根据碳纤维约束下混凝土的应力-应变本构关系,编制程序定量分析了柱子的弯矩-曲率关系,试验值与计算值吻合良好;通过改变混凝土柱轴压比和碳纤维加固量模拟了不同抗震等级下的实际柱经碳纤维加固后的效果,进行了试验的补充计算.研究结果表明,采用碳纤维布加固可以提高柱的变形能力,使混凝土柱的延性得到显著改善.     

碳纤维布加固钢筋混凝土柱滞回耗能分析及目标延性系数确定

对 6根碳纤维布加固混凝土柱进行了反复荷载作用下抗震性能的试验研究 ,分析了其延性系数和滞回耗能性能。研究结果表明 ,采用碳纤维布加固可以提高柱的变形能力和滞回耗能能力 ,使混凝土柱的抗震性能得到显著改善。基于能量准则 ,确定了碳纤维布加固混凝土柱后的目标延性系数。     

碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁疲劳性能试验研究

通过10根碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁和2根锈蚀钢筋混凝土梁的弯曲疲劳试验,研究了钢筋锈蚀率、碳纤维布加固量、荷载比、加固前损伤等因素对碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁弯曲疲劳性能的影响。试验结果表明,碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁的典型疲劳破坏过程仍具有三阶段发展规律,但其第二阶段在整个发展过程中所占的比例有所下降。钢筋的疲劳性能是控制加固梁疲劳破坏的主要因素,随着钢筋锈蚀率的增加,梁的疲劳寿命急剧缩短,其破坏形式为受拉钢筋脆性断裂,外贴碳纤维布加固则能明显改善锈蚀钢筋混凝土梁的弯曲疲劳性能、提高梁的疲劳寿命,避免锈蚀钢筋疲劳断裂后梁突然失去承载力。基于此,提出了采用粘贴碳纤维布提高锈蚀钢筋混凝土梁疲劳性能的设计步骤。荷载水平提高以及加固前的损伤均会降低混凝土梁的疲劳寿命,因此在钢筋混凝土结构使用过程中应尽量避免超载现象,并应及时对损伤结构进行修复、加固。     

碳纤维布与混凝土粘结性能的研究

对碳纤维布与混凝土粘结性能进行试验研究，分析了碳纤维布与混凝土粘结性能的变化规律，探讨了碳纤维布与混凝土粘结机理，为加固工程设计和施工提供科学依据，为进一步深入研究碳纤维布加固混凝土结构技术奠定基础。     

疲劳荷载下CFRP布加固损伤钢筋混凝土梁粘结性能试验分析

在加固工程中,CFRP布-混凝土界面的有效粘结是决定加固效果的关键因素。针对四根已产生疲劳损伤的足尺钢筋混凝土梁进行CFRP布加固,考虑原钢筋混凝土梁损伤程度和疲劳幅值影响,对CFRP布加固损伤钢筋混凝土梁界面的粘结性能进行疲劳试验研究,探讨CFRP布-混凝土界面在疲劳荷载作用下的粘结应力分布以及加固后试验梁的疲劳粘结性能。结果表明:试验梁初始损伤程度和疲劳幅值越大,CFRP布-混凝土界面的粘结性能越差,疲劳寿命越小;当疲劳幅值超过0. 6时,加固梁的疲劳寿命急剧下降,发生脆性疲劳粘结破坏。     

碳纤维布加固构件抗爆能力提高效果初步研究

为了研究外贴碳纤维布加固混凝土结构抗爆能力 ,对碳纤维布不同加固方式和配筋率的混凝土模型进行了抗爆炸冲击波试验研究。试验结果表明 ,在模型截面尺寸相同的条件下 ,不同加固方式和配筋率的碳纤维布加固模型的抗爆炸冲击波能力均有明显提高     

碳纤维布加固钢筋混凝土梁正截面的疲劳性能试验研究

进行了碳纤维布加固钢筋混凝土梁正截面的疲劳荷载试验，分析了材料应力、混凝土弹性模量、跨中挠度和刚度降低系数与荷载循环次数的关系，为碳纤维布加固技术应用于承受疲劳荷载的混凝土构件提供了试验基础和理论依据。     

预应力碳纤维布加固混凝土梁疲劳寿命分析

预应力碳纤维布加固技术充分发挥了碳纤维布高强度高弹模的特点,采用这种方法能够大幅延长被加固混凝土梁的疲劳寿命。通过引入局部应力应变方法,对疲劳荷载作用下预应力碳纤维布加固混凝土梁的疲劳寿命进行了分析,根据试验结果对关键参数进行了确定,进而提出了预应力碳纤维布加固梁的疲劳寿命实用计算方法。与现行规范方法相比,方法更趋合理,可为后续疲劳理论研究和规范制定提供参考。     

碳纤维布约束加固混凝土偏压柱的试验研究与分析

通过5根碳纤维布约束加固混凝土柱的偏心受压试验，研究了加固后混凝土柱在不同偏心距荷载作用下的破坏特征和受力性能，对外包碳纤维布的横向应变、柱截面应变、侧向挠度以及极限承载能力等进行了分析。结果表明，碳纤维布约束加固小偏心受压混凝土柱是有明显效果的，随着偏心距的增大，加固效果逐渐减小；     

CFRP外贴加固混凝土梁斜截面力学性能及影响因素的试验研究

通过8根碳纤维布加固混凝土粱的抗剪试验,研究了碳纤维布加固方式、加同量、条带间距及粘贴层数对混凝土梁抗剪加固效果的影响.试验结果表明:外贴CFRP条带能有效提高试件的抗剪承载力,其破坏模式主要为CFRP布黏结失效破坏.承载力提高程度与加固方式、加固量、条带间距及枯贴层数密切相关.在受剪过程中,CFRP材料在混凝土梁裂缝发生之后开始发挥作用,而且CFRP条带的应变在斜截面上的分布不均匀.     

CFRP加固钢筋混凝土梁的正截面疲劳验算方法的试验研究

以碳纤维布粘贴加固混凝土结构是一种新型的结构加固方法,根据平截面假定和受压区应力图形为三角彤等假设。采用等效惯性矩法提出了与普通混凝土梁受弯疲劳验算类似的碳纤维布加固混凝土梁的正截面疲劳验算方法,并通过试验实例来加以论证。试验结果证明,该算法比较合理且偏于安全,为工程设计提供了依据。