碳纤维加固混凝土梁的数值模拟计算

为了建立碳纤维加固的钢筋混凝土梁的有限元非线性模型,采用ANSYS对碳纤维加固的钢筋混凝土梁进行数值建模计算.介绍了非线性有限元模拟碳纤维加固混凝土梁的方法,解决了采用有限元求解碳纤维加固混凝土梁非线性数值不容易收敛的问题,并且数值计算结果与试验结果吻合.结果表明所建立的有限元模型是合理的,该模型能准确地模拟出实际工程中碳纤维布加固混凝土梁的受力状态,并可对该种结构进行准确预测,为以后的数值研究工作奠定了基础,方便了日后的设计工作.     

预应力碳纤维加固混凝土梁的模拟计算

采用ANSYS软件建立了预应力碳纤维加固混凝土结构的非线性有限元模型,并对预应力碳纤维加固的钢筋混凝土梁进行数值计算．介绍该种结构的详细建模过程与预应力的施加方法,提出了控制非线性计算控制收敛的措施,并且数值计算结果与试验结果吻合,表明利用所建立的模型能准确地模拟出实际工程中预应力碳纤维布加固混凝土梁的力学状态,并可对该种结构进行预测,为以后的数值研究工作奠定了基础．     

碳纤维布加固T形梁徐变特性的计算分析

利用混凝土徐变模型进行分析并得出碳纤维布加固混凝土T形梁的徐变计算方法，分析持荷时间、配碳纤维布率、混凝土强度的变化对加固梁的徐变特性的影响，以及加固的混凝土T形梁的碳纤维布、压区混凝土的应变变化。     

外贴碳纤维片材加固混凝土梁的延性分析

碳纤维片材(CFRP)具有轻质、高强度、耐腐蚀等性能，外贴碳纤维片材正成为一项越来越具有吸引力的混凝土结构加固技术．基于混凝土结构设计规范中抗弯设计计算的基本原理，提出了外贴碳纤维片材加固混凝土梁截面延性的计算方法，并讨论了其影响因素．结果表明，CFRP用量及其滞后应变是影响梁加固后延性的主要因素，加固梁的破坏类型不同，CFRP用量对延性的影响也不同．     

CFRP加固钢筋混凝土梁受弯承载力分析

碳纤维布加固混凝土结构技术是近年来建筑加固领域的一项新型加固技术。分别对未加固和用碳纤维加固的钢筋混凝土梁建立了有限元模型,应用ANSYS软件进行了非线性有限元分析,研究了其挠度变化和极限承载能力等,并与试验结果进行了比较,有限元分析结果与试验数据吻合较好。研究表明,碳纤维加固钢筋混凝土梁可以显著提高其抗弯承载力。验证了本文的有限元分析方法的正确性,可以为实际工程碳纤维布加固混凝土梁的模拟提供参考。     

二次受力下预应力碳纤维布加固混凝土梁承载力计算

外贴预应力碳纤维布加固混凝土构件是一种简单且有效的加固方式.对预应力碳纤维布加固混凝土梁的全过程做了理论分析,根据应力—应变关系及变形协调原理,分析了预应力碳纤维布加固混凝土梁各个阶段的承载力计算,并计算了在二次受力时的抗弯承载力,各阶段理论分析计算值与试验值基本吻合,可为实际工程的加固设计提供理论参考.     

碳纤维布加固混凝土叠合梁正截面承载力有限元分析

对碳纤维布加固叠合梁抗弯承载力进行有限元分析,给出了相同荷载作用下普通钢筋混凝土梁、碳纤维布加固钢筋混凝土梁、钢筋混凝土叠合梁以及碳纤维布加固混凝土叠合梁相应的数值解,并对数值结果进行分析.计算结果表明,碳纤维布加固混凝土叠合梁不仅能提高梁的强度,而且还增大梁的刚度,对于适筋破坏梁起到较好的加固效果.     

碳纤维板加固钢筋混凝土梁短期挠度的试验研究

本文对钢筋混凝土梁底粘贴碳纤维板加固进行了试验研究,通过3根未加固梁的静载对比试验,着重探讨了6根加固的试验梁中一次和二次加载对混凝土梁刚度的影响,并建立了CFRP板加固梁截面挠度的计算公式。试验表明,粘贴碳纤维板可有效地加固钢筋混凝土结构,延缓了裂缝的开展和提高了梁的刚度,且计算结果与试验结果基本一致。     

预应力碳纤维板加固混凝土梁抗弯承载力设计计算方法

在确定预应力碳纤维板加固混凝土梁极限状态的基础上,分别给出预应力碳纤维板在梁底面粘贴和梁两侧粘贴进行加固时的设计计算方法。算例表明：该方法同非预应力加固方法相比可有效提高其抗弯强度及刚度,同时可减少碳纤维用量、节省工程总造价。     

CFRP加固钢筋混凝土梁滞后应变计算方法

为了系统研究从零负载状态到满负载状态各个阶段CFRP片材加固梁滞后应变的计算方法,在充分考虑加固梁不同负载状态及受压区混凝土非线性本构关系的基础上,分别建立了不同负载贴片加固梁考虑混凝土抗拉作用时的滞后应变计算公式及不考虑混凝土抗拉作用时的简化计算公式.试验数据和对比分析结果表明:"考虑混凝土抗拉作用"公式的计算结果与试验数据吻合良好,计算误差<8%,明显优于现有文献的计算方法;"不考虑受拉区混凝土抗拉作用"公式的计算结果在混凝土开裂前和试验值相差较大,但对已裂加固梁的计算误差与"考虑混凝土抗拉作用"公式的计算误差接近.为简化计算,对未裂和已裂混凝土梁贴片加固时的滞后应变可分别采用"换算截面"公式和"不考虑混凝土抗拉作用"公式进行计算,两种简化方法的误差均不会超过10%.     

碳纤维布加固钢筋混凝土梁的预应力控制过程

采用弹性理论方法,建立了预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁在放张和承载后界面剪应力的理论计算模型。研究了界面间剪应力在预应力荷载和外荷载作用下的变化规律以及放张后碳纤维中的有效拉应力分布状况。本文的理论计算结果与试验结果吻合。最后得出结论:对预应力碳纤维布加固的钢筋混凝土梁进行初始张拉力控制时,应将放张后梁上缘产生的反拱应力、界面剪应力和承载后界面间剪应力增量三个因素放在一起综合考虑,才能使加固效率达到最高。     

碳纤维布加固钢筋混凝土梁的预应力控制过程

采用弹性理论方法,建立了预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁在放张和承载后界面剪应力的理论计算模型。研究了界面间剪应力在预应力荷载和外荷载作用下的变化规律以及放张后碳纤维中的有效拉应力分布状况。本文的理论计算结果与试验结果吻合。最后得出结论：对预应力碳纤维布加固的钢筋混凝土梁进行初始张拉力控制时,应将放张后梁上缘产生的反拱应力、界面剪应力和承载后界面间剪应力增量三个因素放在一起综合考虑,才能使加固效率达到最高。     

Experimental research on refractory performance of reinforced concrete beams strengthened with CFRP sheets bonded with an inorganic adhesive

To meet the requirement of fire endurance for concrete structures strengthened with CFRP sheets, this study develops an inorganic adhesive whose strength at 600 ℃ is not lower than that at normal room temperature. The inorganic adhesive is then used to bond CFRP sheets on reinforced concrete beams in order to strengthen them. The fire protection of the CFRP sheets is done using the thick-type fireproofing coatings for tunnel ( TFCT) and steel structure ( TFCSS) respectively. Four specimens are tested in the furnace together. Specimens are exposed to fire for 1. 5 h in according to the ISO834 standard fire curve,and then naturally cooled for 1 h. In the tests,the largest displacements at the mid-span positions of specimens are only from 1 /1400 to 1 /318 of actual span corresponding to the highest temperatures from 300 ℃ to 470 ℃. After the specimens are naturally cooled to the normal temperature and the fireproofing coatings are then removed,it can be seen that the CFRP sheets keep in a good state,which indicates that CFRP sheets can be tightly bonded on the concrete and work well together with the concrete beams during and after fire. Besides,the tests also verify that the fire performance of TFCT is superior to TFCSS for the strengthened beams.     

Flexural behavior of composite beams after the ultimate limit state externally strengthened with CFRP sheets bonded with high-temperature resistant matrix

In this paper the alkali-activated slag cementitious materials(AASCM)which strength at 600 ℃ is larger than that of AASCM at room temperature,were prepared to paste CFRP sheets to strengthen four simply supported unbonded prestressed composite beams encased circular steel tube truss after ultimate limit state.Test on flexural behavior of these four beams was performed.Moreover,normal section load-bearing capacity of these beams and the curve load-deflection at mid-span were obtained.Experimental results show that it is feasible to strengthen concrete members with CFRP sheets bonded with AASCM.Based on the experimental results and theoretical study,computational method of stiffness is proposed for calculating bending rigidity and normal section load-bearing capacity of concrete simply supported beams strengthened with CFRP sheets bonded with AASCM.Formula of bending rigidity calculation was founded which results are in good agreement with testing data.     

超薄型防火涂料保护下CFRP加固砼梁耐火设计

随着CFRP在混凝土结构加固中的广泛应用,其防火问题引起关注.但是目前关于高温下CFRP加固构件的防火性能研究成果相对较少.本文以当前国内外研究成果为基础,用有限元程序对加固构件进行了高温下的传热分析和力学分析,运用有限元程序在计算机上再现了防火试验的全过程.研究了荷载比、CFRP加固量、防火材料厚度以及混凝土保护层厚度等因素对CFRP加固梁耐火极限的影响规律,并得到了采用超薄型防火涂料保护的CFRP加固钢筋混凝土梁的耐火极限,为CFRP加固砼梁的防火设计提供了依据.     

CFRP布加固混凝土梁裂缝宽度计算方法

为完善CFRP布加固混凝土梁裂缝宽度计算方法,一方面基于粘结-滑移理论,对CFRP布加固混凝土梁的裂缝间距和宽度公式进行推导,提出了适用于计算CFRP布加固钢筋混凝土梁和有粘结预应力混凝土梁裂缝宽度的理论分析方法;另一方面又按照传统钢筋混凝土结构裂缝分析思路,在平均裂缝宽度lm计算公式中引入CFRP布和有粘结预应力筋影响项,在裂缝宽度wm计算公式和钢筋应力不均匀系数ψ的计算公式中引入考虑CFRP布和有粘结预应力筋作用的影响系数δf,并给出相应半理论半经验公式.两种分析方法的计算结果与试验结果吻合较好.     

CFRP加固混凝土柱在重复荷载作用下的性能研究

以深圳市黄山岗立交维修项目A匝道曲线桥为研究对象 ,采用碳纤维布不同的粘贴方式对加固的 4根钢筋混凝土柱进行重复荷载试验 ,研究了试件在重复荷载作用下的性能 .试验结果表明 ,应用碳纤维复合材料加固混凝土结构 ,不仅能有效提高混凝土结构的抗重复荷载能力 ,延长结构的低周疲劳寿命 ,而且大大改善了混凝土柱的延性 .所得出的结论对混凝土加固工程的研究和应用具有一定的参考价值     

预应力碳纤维布受弯加固混凝土梁的试验研究

预应力碳纤维布具有轻便、高模量、耐久性好的特点,对预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁的抗弯性能进行了研究.将4根长度为1.8 m的钢筋混凝土梁在不同预应力水平下的加固性能进行了试验,并对试验结果进行了分析.结果表明,预应力碳纤维布加固构件对提高梁的抗弯承载力和改善截面刚度是有效的.