端锚预应力CFRP板加固混凝土梁的施工技术研究

介绍预应力CFRP板加固钢筋混凝土梁的施工工艺和技术,包括预应力CFRP板的张拉设备、加固施工流程和技术要点等,利用自行研制的预应力CFRP板配套锚具,完成了6根预应力CFRP板加固钢筋混凝土梁的受弯试验。结果表明：与非预应力CFRP板加固方法相比,可提高构件的受弯承载力和抗裂度,该加固技术可直接应用于实际工程。     

预应力CFRP板加固曲面混凝土梁施工工艺研究

CFRP板是一种具有抗拉强度高、收缩小、耐环境腐蚀等优点的新型修补材料,利用CFRP板加固技术能有效提高混凝土构件的承载力、刚度、抗裂性和延性。其与CFRP板胶黏剂结合形成的加固薄层能与被加固的混凝土构件很好地共同工作,且对原构件的尺寸加大很少。用预应力CFRP板加固技术对北大河大桥加固实践中,利用碳纤维板托板设计解决了曲面混凝土预应力CFRP板加固工程消耗大的问题,并详细介绍了预应力CFRP板加固技术的施工工艺流程及施工要点。     

CFRP片材加固荷载改变后的桥梁设计研究

碳纤维片材（CFRP）具有强度高、徐变小、弹性模量适中、耐腐蚀性能好等优点,在桥梁加固领域中的研究与应用得到了飞速发展。针对因桥梁使用荷载发生改变后需用CFRP进行加固处理的加固设计作更深入的理解分析,提出了加固设计计算方法,指出使用CFRP以提高PC受弯承载力的补强加固方法是非常有效的,加固后梁的受弯承载力可明显得到提高。     

CFRP加固混凝土双向板的冲切试验研究

为提高钢筋混凝土板的抗冲切承载力,可在板冲切负弯矩区采用粘贴高性能碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,简称CFRP)的方法予以补强.然而粘贴CFRP片材加固混凝土板的冲切性能与承载力计算在国内外研究得还很少.为此,结合普通地下室顶板应急加固的需要,专门进行了相关的静力等效载荷试验研究.试验结果表明,粘贴CFRP片材加固确实能够提高混凝土板的抗冲切承载力,同时提高了板的刚度.本文还将普通混凝土冲切计算理论推广到CFRP加固板,提出了加固板的抗冲切承载力计算方法,与试验结果吻合较好,可供设计参考.     

CFRP板加固预应力空心板受弯性能的试验研究

对CFRP板加固预应力空心板进行了试验研究,初步探讨了CFRP板加固后的预应力空心板变形性能和承载力的变化规律。     

CFRP片材加固超载损伤钢筋混凝土梁抗弯性能

为研究CFRP片材加固损伤钢筋混凝土梁的抗弯性能,对5根钢筋混凝土梁进行了抗弯试验。研究了超载损伤加固梁的破坏形态,分析了加固梁的承载能力和刚度,比较了不同方法加固梁的加固效果。试验结果表明:相比未加固梁,嵌入CFRP板条直接加固梁、嵌入CFRP板条加固损伤梁、外贴CFRP板加固损伤梁、嵌贴CFRP板布联合加固损伤梁的屈服荷载分别提高了26%,11%,11%,37%,极限荷载分别提高了40%,22%,13%,64%。嵌入CFRP板条加固损伤梁比嵌入CFRP板条直接加固梁承载力降低13%。超载损伤会降低梁的承载力和刚度。三种加固方法均能提高加固梁后期刚度。嵌贴CFRP板布联合加固的效果优于单独CFRP板条嵌入或外贴加固方法,其承载力和刚度显著提高。     

CFRP筋增强板加固石梁受弯性能试验研究

为实现在不明显改变被加固构件外观的同时方便现场施工操作,提出了用于既有传统素石梁抗弯加固的预制CFRP筋增强板加固技术。进行了3根采用CFRP筋增强板加固的石梁试件和1根素石梁对比试件的受弯性能试验研究,主要试验参数为CFRP筋配筋率和石梁底面粗糙程度。结果表明：CFRP筋增强板加固技术显著改善了石梁的脆性破坏形态,有效提高了石梁的受弯承载力和变形能力;随着CFRP筋用量的增大,试件受弯承载力提高,加固效果更加显著;石梁底面粗糙度对加固石梁受弯性能的影响较小,机切与凿毛界面均可满足加固需求。试验过程中,CFRP筋增强板与被加固石梁之间的界面黏结性能较好,CFRP筋端部未出现滑移现象,确保了加固试件各部分的共同工作性能。石材的离散性较大,实际工程中应增加对石材材质的检测,避免出现使用较差材质石材产生的安全隐患。     

预应力碳纤维复材板加固桥梁短期预应力损失监测

在介绍内嵌光纤光栅传感器(OFBG)的碳纤维复材板(CFRP)制作工艺和基本性能指标的基础上,结合大窑湾六号桥的病害检查评估工作,给出了相应的加固方案以及OFBG-CFRP智能板布设工艺,成功监测了后张预应力CFRP板加固施工阶段智能板的实时应力状态,并预测放张后锚具变形导致的短期预应力损失值。结果表明,埋入的光纤光栅(FBG)可以连续实时地监测CFRP板的应力状态,这种新型OFBG-CFRP智能板为桥梁结构加固施工阶段的健康诊断提供有效手段,同时,光纤光栅的稳定性与耐久性满足钢筋混凝土桥梁结构长期健康监测的要求。     

二次受力下CFRP板加固钢梁抗弯承载力试验研究

通过对碳纤维增强复合材料(CFRP)板加固受弯钢梁进行受力分析,推导了二次受力下CFRP板加固钢梁抗弯承载力计算公式。为验证该计算公式的正确性,进行了4根CFRP板加固H型钢梁的静力试验,并设置一根未加固钢梁作为对比梁,然后用有限元分析软件ANSYS进行模拟分析,并将理论计算结果、试验结果及有限元分析结果进行对比。结果表明,CFRP板加固钢梁的抗弯承载力随初始应力的增大而减小,所推导的抗弯承载力公式的理论计算结果与试验结果及有限元分析结果较为吻合,表明该计算公式具有较高精度。     

基于CFRP板材施加预应力桥梁加固动力性能研究

采用CFRP板施加预应力是目前有效的桥梁加固技术。论文完整介绍了一座采用CFRP预应力板加固后的桥梁动力性能试验，包括结构模态、跑车试验、刹车试验和跳车试验，监测了结构动位移、动应变及相关冲击作用，证明了CFRP预应力板加固效果十分理想。相关结论和数据可为类似桥梁的动力试验提供参考。     

预应力CFRP板加固混凝土梁正截面受弯承载力的计算方法研究

国内外试验表明,预应力碳纤维板(CFRP板)加固钢筋混凝土梁可以有效地改善梁的受力性能,提高CFRP板的利用效率,但目前我国现行规程以及ACI440.4R-02规程中都没有预应力CFRP板加固混凝土梁的设计条款.对预应力CFRP板加固混凝土梁的正截面受弯承载力的计算方法进行了研究,基于受弯截面的极限状态分析,分别提出了两种破坏模式下正截面受弯承载力的计算公式;为了验证公式,进行了四根预应力CFRP板加固混凝土梁的单调静力试验,并对国外完成的14根预应力CFRP板加固混凝土梁的试验结果进行了对比,结果显示,吻合良好.     

CFRP板加固RC梁疲劳破坏后残余刚度试验研究

碳纤维增强复合板材(CFRP)作为目前广泛应用的加固材料,但尚无CFRP板加固钢筋混凝土梁疲劳破坏后结构极限承载力变化的系统分析。为此对3根粘贴不同厚度CFRP板的RC梁进行了应力比为0.7、频率为3Hz的等幅疲劳试验,待疲劳破坏特征出现后进行加载速率为0.15kN/s的静力加载破坏试验。结果表明,CFRP板加固厚度对疲劳寿命影响较大,在一定范围内,加固梁疲劳破坏后的极限承载力较未加固梁均有所提高,外粘2mm厚CFRP板疲劳破坏后静力性能较好。     

CFRP加固混凝土连续板的试验研究

通过四块连续板的试验,对外贴碳纤维复合材料(CFRP)加固连续板的受力性能进行了研究.加固方式有板面、板底粘贴一层、二层CFRP条带.试验中,测试了板的挠度、材料应变随荷载的变化,观察了加固构件的破坏过程和破坏形式.试验结果表明,外贴CFRP加固能大幅度提高板的承载力.构件的刚度也因此提高.另外,本文还通过一些理论分析,计算了加固板的承载力,计算结果与试验结果吻合得较好.     

CFRP板加固砖墙的抗剪承载力

根据经试验验证的有限元模型，选取272种有代表性的墙体，采用ANSYS软件对水平荷载作用下CFRP加固砖墙的受力性能进行了数值模拟分析。结果表明：用CFRP板加固后砖墙的抗剪承载力提高，墙体加固率的适宜范围为0．0006-0．0012；极限状态下CFRP板应变发挥系数取决于砖墙承受的竖向压力及砖墙的加固率；CFRP板的作用相当于拉压杆。以数值模拟分析结果为基础，对已有试验回归结果进行了修正扩充，给出了CFRP板加固砖墙抗剪承载力的计算公式。     

CFRP加固混凝土板的加固区域研究

在钢筋混凝土板的加固工程中,有些板只能在正弯矩区加固,而无法在板端负弯矩区加固。针对这种情况,利用双向板的设计理论——塑性铰线法,研究了碳纤维复合材料(CFRP)加固混凝土板的设计方法,并推导了加固设计的理论计算公式。在此基础上,分析了加固区域对加固后双向板的极限承载力的影响,并提出了最佳加固区域的概念,在最佳加固区域粘贴CFRP进行加固时,加固后板的极限承载力最大。     

预应力CFRP加固混凝土T型梁抗弯性能分析

粘贴预应力纤维增强复合材料(CFRP)对混凝土桥梁进行加固和修复,既可以提高结构的承载力和耐久性,同时又可以大幅度提高工作效率.从理论分析着手对预应力CFRP加固混凝土T梁的预应力损失和抗弯承载力进行了理论分析,提出了计算CFRP预应力损失和加固后混凝土梁抗弯承载力及裂缝宽度的实用计算方法.     

CFRP和混凝土叠合层加固预应力空心楼板的参数分析研究

基于课题组前期对CFRP与混凝土叠合层加固预应力混凝土空心板的受力性能试验及计算方法的研究,针对影响加固预应力混凝土空心板受力性能的不同因素进行了一系列参数化分析。其中,叠合层厚度、混凝土强度、CFRP加固量及覆盖率等对加固构件的承载力以及延性均有不同程度的影响,也同时影响了CFRP的剥离或拉断破坏模式。在实际加固工程中,应结合极限承载力的需要和使用要求,合理设计叠合层混凝土的强度和厚度;采用CFRP加固时,应尽量增大底板上CFRP的覆盖率,以充分利用CFRP的抗拉性能,节省CFRP的用量。     

预应力CFRP板加固混凝土梁设计理论研究

基于预应力高强度CFRP板加固混凝土梁的受弯试验与理论分析,对其设计理论进行了较系统的研究。提出了CFRP板预应力损失和预应力CFRP板加固混凝土梁抗裂度的计算方法。通过截面极限状态分析,分别提出了界限破坏、受压破坏和受拉破坏模式下受弯承载力的理论计算公式。建议CFRP板的张拉控制应力取为其极限抗拉强度的0.5~0.6倍。此外,在考虑预应力CFRP板等代的基础上,提出了预应力CFRP板加固混凝土梁裂缝宽度和挠度的计算方法。     

CFRP加固受损再生混凝土板的抗弯性能试验研究

为了探究CFRP加固受损再生混凝土板的抗弯性能,制作了4块再生混凝土板(再生粗骨料取代率为50%),考虑预损伤等级及加载循环次数对试件加固性能的影响。通过试验与数值模拟研究,分析了试件的破坏模式、荷载-位移曲线及承载能力,并对规范中的承载力计算公式进行了修正。结果表明：CFRP加固再生混凝土板的破坏模式为CFRP脱落;当预损伤等级<0.4P_m(极限承载力)时,加固后的试件承载力变化不大;当预损伤等级≥0.4P_m时,加固后的试件承载力随预损伤等级的提升而降低;当预损伤等级<0.9P_m时,加载循环次数对试件的承载力影响很小;当预损伤等级≥0.9P_m时,试件承载力随加载循环次数的增大而显著降低;试件承载力随着CFRP加固层数的增加而增大;修正后的承载力计算公式具有较高的计算精度。     

CFRP布和钢条带混合法加固某住宅楼楼板

某小区砖混住宅在建设过程中发现部分楼板的混凝土强度不足,决定采用在楼板板底粘贴CFRP布条带和在板顶粘贴钢条带的混合法加固,以充分发挥钢材和CFRP布材料的潜力,提高结构承载力。粘钢条带采用一般钢筋混凝土构件的计算方法,粘CFRP布条带的计算根据基本假定及相关公式进行。施工中由于对各施工要点严格控制,收到了很好的加固效果。