碳纤维布加固预应力空心板承载力与延性试验分析

本文通过7块足尺寸预应力混凝土空心板粘贴碳纤维布后,在均布荷载作用下的试验,进行了抗弯承载力和位移延性的研究。提出了碳纤维布加固预应力混凝土空心板延性的概念和计算方法,分析了碳纤维布不同粘贴方式、不同粘贴量对承载力和延性的影响,可以得出如下结论:碳纤维布加固预应力混凝土空心板可有效提高承载力,提高程度达48%~109%;粘贴碳纤维布后预应力混凝土空心板在预应力钢筋屈服后,其跨中挠度增长显著,显示出较好的延性。     

CFRP加固预应力空心板受弯性能非线性有限元分析

为了有效补充有限的试验研究和进一步深入探讨,采用有限元方法对碳纤维布加固预应力空心板进行了非线性有限元分析。根据4块碳纤维布加固预应力空心板的实验研究结果,建立了合理的三维有限元模型。以不同的粘贴方式为参数,进行碳纤维布加固预应力空心板受弯性能非线性有限元分析。结果表明:碳纤维布总用量一定时,粘贴方式为单层四幅的预应力混凝土空心板的极限承载力和延性最为显著,碳纤维布的应变最大。计算得到的荷载挠度曲线、碳纤维布的应变曲线、开裂荷载和极限荷载都与试验结果吻合较好,可以较好地模拟碳纤维布加固预应力空心板的受弯性能。     

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。     

乌赛高速20m空心板旧桥加固方案比选

公路升级改建中,20m空心板旧桥加固可采取拆除桥面现浇层后加高主梁方案或者在梁底粘贴钢板等方案,各种方案均受制于旧桥的状况、外部条件、造价、工期、安全风险等指标。论文在荷载试验基础上,经过综合分析、比选,最终对乌赛高速上20m空心板桥采用梁底粘贴的方案。     

不同方法加固预应力混凝土空心板受力性能试验研究

采用板底粘贴碳纤维布和板顶叠合混凝土层的方法研究对预应力空心板的加固效果。共进行了3块板的加固试验,分别采用板底粘贴碳纤维布、板顶叠合混凝土现浇层、同时粘贴碳纤维布和叠合混凝土层3种加固方法,通过测试开裂荷载、极限荷载、挠度和应变,研究了加固板受弯性能。结果表明:在本试验条件下,采用板底粘贴碳纤维布方式加固对板的承载力和延性均有大幅提升;采用板顶叠合层加固的方式对板的承载力和刚度有大幅提升,但破坏形式仍为脆性破坏;而同时采用板底粘贴碳纤维布和板顶叠合层的方式,对板的承载力提高更大,延性也大幅提升。     

粘贴不同FRP布加固预制空心板的试验研究和计算分析

预应力混凝土空心板老化损伤或使用荷载增加均可能导致其受弯承载力不能满足要求,影响结构的正常安全使用。本文共进行了10块粘贴不同FRP布加固预制空心板的对比试验研究,其中3块为对比试件(CS1~CS3),2块为粘贴不同宽度GFRP布加固试件(S1、S11),3块为粘贴不同宽度和厚度CFRP布加固试件(S2、S3、S10),2块为粘贴不同层数BFRP布加固试件(S12、S13)。研究结果表明,粘贴不同类型FRP布加固预制空心板的极限荷载明显提高21%~119%,平均提高67%;极限位移显著增加60%~135%,平均提高100%。加固试件跨中截面应变随荷载增加仍基本符合平截面假定。随着FRP布宽度和厚度增加,相同荷载作用下加固试件受拉边缘中心FRP布的拉应变有所降低。粘贴FRP布加固预制空心板的理论计算和有限元分析结果均与试验值吻合较好,满足工程精度要求。根据所提出的设计公式,可进行粘贴FRP布加固预制空心板的设计,且易于施工。     

外部粘贴预应力碳纤维板加固T梁桥极限承载能力研究

对承载能力不满足要求的装配式混凝土T梁桥采用外部粘贴预应力碳纤维板进行加固,为得到加固后的装配式混凝土T梁桥的极限承载力,利用Midas有限元软件建立了外部粘贴预应力碳纤维板加固混凝土T梁桥空间有限元计算模型,进行了加固后装配式混凝土T梁桥极限承载力的全过程分析。研究结果表明:采用外部粘贴预应力碳纤维板对装配式混凝土T梁桥进行加固,可以充分发挥碳纤维板的高强特性,减小混凝土的应力,改善混凝土T梁的受力性能,延缓裂缝的产生;提高混凝土T梁的屈服荷载、极限荷载,使混凝土T梁的承载能力得到提高;增大T梁的刚度,使T梁的挠度明显减小,变形得到有效控制。     

预应力混凝土空心板加固工程实例分析

采用在板面叠合钢筋混凝土层并结合板底粘贴碳纤维布方法加固预应力混凝土空心板,根据现行规范对这种加固方法进行分析讨论.     

预应力碳纤维板在T梁桥加固中的应用与试验

采用外部粘贴预应力碳纤维板对承载能力不满足要求的装配式混凝土T梁桥进行加固,并对比加固前和加固后该桥的荷载试验检测结果,表明预应力碳纤维板加固能有效利用碳纤维板的结构强度,显著提高桥梁的承载能力。     

玄武岩纤维布加固预应力混凝土楼板设计

根据结构安全性检测鉴定结果,对带裂缝预应力混凝土空心楼板进行了加固方案设计,提出了加固结构计算模型。对采用粘贴玄武岩纤维布加固预应力混凝土空心楼板进行了全过程计算分析。结果表明:玄武岩纤维布加固预应力混凝土板可以达到提高结构承载能力的目的。     

碳纤维布-聚合物砂浆复合加固预应力空心板受力性能试验研究

对9块预应力混凝土空心板分别进行了加固研究,其中2块作为未加固的对比板,4块作为单独碳纤维布加固预应力混凝土板,1块采用聚合物砂浆叠合加固预应力混凝土板,2块作为碳纤维布-聚合物砂浆复合加固预应力混凝土板。通过试验研究,研究了各种不同加固方式加固后预应力混凝土板的受力性能以及破坏形态,给出了碳纤维布-聚合物砂浆复合加固预应力混凝土空心板极限承载能力的计算方法以及计算公式,找出了其限制条件。     

某预应力混凝土空心板桥设计

预应力混凝土空心板桥造价低,施工方便,工期较短,后期营运养护费用少,全桥线条简洁明快。本设计采用25m+22.8m+25m预应力混凝土空心板桥。桥面净空为净1.5 m+2×7m+1.5m,全桥宽采用14块C40的预制预应力混凝土空心板,每块空心板宽119cm,高120cm,空心板全长24.96m。下部结构采用桩柱式墩台,基础采用钻孔灌注桩,按摩擦桩设计。然后拟定截面尺寸,布置预应力钢束,利用桥梁博士建模,校核了施工内力、活载内力、长(短)期效应组合验算、钢束验算等。     

预应力CFRP板加固混凝土梁力学破坏模式研究

预应力CFRP板加固混凝土梁技术对其锚固件研究较多,而对其加固效果和破坏荷载下的力学模式缺乏数据分析。通过对空心板原型梁按比例缩小后制作3根混凝土实心模型梁,在预压和预应力CFRP板加固后考察不同荷载下梁的力学性能、破坏形态及裂缝发展。结果表明,该加固方法能有效地限制裂缝发展,提高混凝土梁承载力;加固件在较小荷载下符合平截面假定,预应力CFRP板和混凝土梁协同工作,随荷载增加,应变先减小后增大;施加的预应力使梁体应力重新分布,钢筋应力和构件变形都减小;理论计算与模型试验比较表明加固后梁体存在较大的安全储备。     

大跨空心楼盖体系加固改造设计

近年来现浇空心楼盖体系得到了越来越多的应用,而相关空心楼盖体系加固改造的研究并不多。以温州国际会展中心三期展厅项目为例,对大跨叠合薄壁空心管现浇混凝土空心楼盖的的受力特性和加固改造设计进行了研究分析,并采用PMSAP对结构进行整体有限元分析,空心板采用刚度等效的实心板模拟。计算分析表明,增加夹层后结构整体指标均未发生大幅变化,均满足规范要求。在集中荷载作用下,混凝土空心板呈现整体受力的形式,因此加固时应对空心板进行整体加固。采用粘贴碳纤维布加固法对空心板进行加固,提高了施工速度及施工方便性。同时为防止钢柱底部的空心板局部冲切破坏,对此处空心板采用局部灌浆处理,提高了其抗剪及抗冲切承载力。     

预应力碳纤维板加固混凝土T梁桥效果评价

文章介绍了一座20m钢筋混凝土T梁桥预应力碳纤维板加固方法,并通过荷载试验、承载能力验算与技术状况对加固效果进行评定。荷载试验结果表明:同一试验荷载作用下,采用预应力碳纤维板加固后的T梁跨中截面应变减小约24%,挠度减小约7%,加固后各片梁受力更加均匀,桥梁的横向联系增大。加固前、后主梁的固有振型不变,一、二阶实测频率分别较加固前增加了2.54%和20.68%。承载能力验算表明:采用预应力碳纤维板加固后主梁抗弯承载能力提高了17%。技术状况评定表明:加固后桥梁总体技术状况评估等级由4类桥变为2类桥。研究表明,预应力碳纤维板加固法可以增加主梁的抗弯刚度和承载能力,是一种合理有效的桥梁加固方案。     

CFRP及TRM加固受火后预应力空心板受力性能试验研究

将受IS0-834标准火灾1 h后的预制混凝土空心楼板分别采用粘贴1层和2层CFRP和喷涂2层TRM不同方法进行加固,通过对加固后的空心楼板进行静力加载试验,考察不同方法加固后板的开裂荷载、破坏荷载、破坏形态、裂缝开展和变形发展,以及通过比较各试件截面内不同材料应力变化情况,研究这两种方法对受火灾后的预制混凝土空心楼板的加固效果。结果表明,采用CFRP和TRM加固对受火后空心楼板的极限承载力和刚度均有较大幅度提升。相比之下,CFRP加固方法对承载力提高更为明显,而TRM加固方法对提高构件刚度和变形能力更明显。     

国道207线下赤峪桥加固与维修

针对下赤峪桥主要病害进行了分析,探讨了该桥的加固设计方案及加固程序,着重阐述了后张法预应力钢筋混凝土板预制,空心板安装,混凝土桥面铺装等关键工序施工要点,并指出施工中应注意事项,对今后同类桥梁加固工程有一定的参考价值。     

横向体外预应力加固简支梁桥工艺例谈

根据实地调查，高速公路预应力空心板桥出现桥面铺装层沿板问企口缝的纵向裂缝、坑槽和塌陷，空心板企口缝混凝土破碎、脱落、塌陷并出现大面积渗漏，横向联系失效，单板受力严重的病害，严重影响高速公路的行车安全。本文结合郑州至漯河段高速公路桥梁加固实例，对体外横向预应力加固简支空心板梁桥的工艺研究进行探讨。     

预应力FRP网格加固混凝土空心板的张拉工法及其抗弯性能试验研究

FRP网格拥有双向纤维筋,刚度较低,强度较高,是一种线弹性材料,相比于FRP片材加固抗剥离性能与耐火性能更好。预应力FRP网格加固技术可以有效改善结构力学性能,充分发挥FRP网格强度高的特点,进一步抑制结构变形和裂缝扩展。设计了一套预应力FRP网格的张拉工法,利用波纹型夹片式锚具完成了网格的张拉,并介绍预应力FRP网格加固混凝土空心板的流程。同时进行了两根FRP网格加固空心板的抗弯性能试验,结果表明使用预应力FRP网格加固后的空心板,其开裂荷载、屈服荷载与极限承载力相对于基准板提高了76%,81%,77%。     

桥面铺装结构的受力特性分析

对于装配式预应力混凝土空心板桥,由于桥面铺装层是在刚性预制板上浇筑的混凝土,其受力情况比较复杂。采用三维有限元方法,对铺装层在空心板企口缝处的剪应力状况进行了计算分析,并对空心板和铺装层之间的粘结性能进行了探讨。研究结果为桥面铺装结构设计和材料选择提供了技术依据。