CFRP布持载加固高强混凝土偏压柱受力性能

为了检验碳纤维增强复合材料(CFRP)布持载加固高强混凝土偏压柱的有效性,对8根CFRP布加固高强混凝土方柱进行了持载偏心受压试验,研究了持载加固后高强混凝土方柱在不同偏心距、加固方式及持载水平作用下的破坏特征和受力性能,并对外包CFRP布的横向应变、柱截面应变、侧向挠度以及极限承载力进行了分析.结果表明:CFRP布持...     

冻融循环与持载对CFRP加固高强混凝土梁变形性能的影响

通过四点弯曲试验,研究了冻融循环与持载对碳纤维增强复合材料（CFRP）加固高强钢筋混凝土梁变形性能的影响。分析了不同环境作用下试验梁的承载力、刚度及破坏形态变化规律。结果表明:在冻融循环单独作用下,试验梁的性能变化很小;冻融与持载耦合作用时,两者均对梁的性能造成不利影响,且随着冻融循环次数的增加,承受持载梁的CFRP-混凝土界面黏结性能有所下降;在冻融循环作用下,CFRP-混凝土界面存在应力时会增大界面的劣化程度,从而引起加固梁性能的下降。     

CFRP加固高强混凝土柱抗剪性能的分析研究

利用碳纤维改善混凝土结构的抗剪性能是一种有效的加固方法。通过试验和有限元分析方法对碳纤维布改善高强混凝土柱的抗剪性能进行了分析研究。考虑了轴压比、纤维布粘贴方式、纤维布用量对加固效果的影响。试验结果表明,加固后柱的承载力得到提高,延性得到改善。有限元分析结果与试验结果吻合较好,试件的抗剪性能在用碳纤维布加固后得到了明显提高,验证了碳纤维抗剪加固方法的有效性,说明了分析中合理采用有限元模型,可以较好地预测碳纤维加固混凝土柱抗剪受力性能,为今后进行相关的有限元分析提供参考。     

持载与干湿循环作用下CFRP加固高强混凝土梁耐久性研究

通过四点弯曲试验,研究并分析了在干湿循环和持续荷载共同作用下CFRP加固高强混凝土梁的耐久性。干湿循环介质采用3.5%的Na Cl溶液,循环次数设置0次、40次、80次和120次,持载等级为未加固钢筋混凝土梁极限荷载的0%,30%和60%。试验结果表明:干湿循环和持载作用后,加固梁的性能发生劣化,破坏方式逐渐由混凝土表层破坏向胶层与混凝土之间的粘结破坏发展;加固梁的极限荷载、跨中极限挠度、CFRP极限应变整体呈下降趋势,后期刚度显著降低,且随着持载等级提高,退化程度进一步加剧。     

活性粉末混凝土加固高强混凝土小偏压柱试验研究

为验证活性粉末混凝土(RPC)加固高强混凝土小偏压柱的有效性,对4根近似足尺RPC加固高强混凝土柱进行小偏压一次受力试验研究,通过与另1根同配置未加固的高强混凝土小偏压柱试验结果进行对比,研究不同强度等级RPC及加固层是否加有钢筋网对高强混凝土小偏压柱破坏特征和受力性能的影响。并对RPC的纵向应变﹑纵筋应变﹑柱的截面应变﹑纵向挠度及极限承载力进行分析。试验结果表明,RPC加固效果显著,对高强混凝土小偏压柱的极限承载力提高非常明显,且能有效改善高强混凝土小偏压柱裂缝分布情况,提高试件延性。     

高强方钢管高强混凝土长柱偏压性能

为研究高强方钢管高强混凝土偏压长柱力学性能,基于已有的偏压试验研究,进一步分析了偏压柱破坏形态、荷载-挠度曲线、弯矩-曲率曲线和应变发展规律,探讨了偏心率与长细比对构件塑性发展等力学性能的影响。结合ABAQUS数值模拟研究了不同偏心率的偏压柱工作机理,并由此进一步分析了材料性能参数与构件几何参数对偏压柱的受力性能影响。基于试验与数值模拟,采用《钢管混凝土结构技术规范》（GB 50936—2014）和人工神经网络模型对68个试件的极限荷载Pu及其弯矩Mp值进行预测。结果表明,《钢管混凝土结构技术规范》（GB 50936—2014）计算的Pu值平均比试验与模拟值高2.3%,而计算的Mp值则偏于保守且平均偏低13.8%。神经网络模型对Pu及Mp值的预测结果均与试验和模拟结果吻合较好,验证了神经网络模型的有效性;且该模型可准确预测未知试验结果条件下的试件Pu及Mp值。     

二次受力碳纤维(CFRP)布加固混凝土偏压柱极限压应力研究

根据偏心柱的有效约束区和非有效约束区的分布特点,确定新的截面变化系数,提出偏心柱的等效径向约束力;对Lam and Teng模型进行改进,提出了一次受力下碳纤维(CFRP)布约束混凝土偏压柱极限压应力的计算方法,进而推导了二次受力下碳纤维(CFRP)布约束混凝土偏压柱极限压应力的计算方法;还采用ANSYS软件对碳纤维(CFRP)布加固混凝土偏压柱的一次受力、二次受力的极限压应力进行了数值模拟,将试验值、理论值及ANSYS值进行对比,结果基本吻合,证明了理论推导的科学性,为加固工程提供了理论参考.     

钢骨高强混凝土柱的受力性能研究

通过12根钢骨高强混凝土柱的承载力试验,分析了长细比、轴压比、配箍率及钢骨形式对柱受力性能的影响,发现钢骨高强混凝土柱的受力性能除对轴压力系数、长细比敏感外,钢骨形式也是一个重要的影响因素,对于钢骨形式不同的钢骨高强混凝土柱,可适当调整其轴压力系数限值。还从理论上分析了试件的稳定承载力和轴压力系数,结论与试验结果吻合较好,所得结果可用于指导工程实践。     

椭圆钢管混凝土长柱偏压受力性能研究

为研究椭圆钢管混凝土(ECFST)长柱的偏压性能,利用ABAQUS建立了偏压作用下椭圆钢管混凝土长柱的数值分析模型,考虑了钢管与核心混凝土的复杂接触问题、材料非线性问题和椭圆截面特征的影响,并利用试验结果验证了数值分析模型的准确性。对钢材强度、混凝土强度、偏心距、径厚比、长短轴比和截面面积等参数进行了分析,评价了各参数对偏压作用下椭圆钢管混凝土长柱轴压承载力的影响,揭示了其破坏模式和受力机理。研究结果表明,偏压作用下椭圆钢管混凝土长柱的破坏模式根据偏心距大小可以分为大偏压破坏和小偏压破坏,根据加载路径的不同可以分为长轴偏压破坏和短轴偏压破坏。椭圆钢管混凝土偏压长柱的轴压承载力随着混凝土强度、钢材强度和截面面积的增大而增大,随着偏心距、径厚比、长短轴比和长细比的增大而减小。研究结果将为建立椭圆钢管混凝土构件的设计方法提供参考。     

CFRP约束混凝土柱受力性能的试验研究

通过对 7根不同CFRP加固量的模型柱进行了轴心受压试验 ,得出用碳纤维布包裹混凝土柱可不同程度地提高其抗压承载力和变形能力 ,同时分析了不同粘贴方式和粘贴层数对混凝土柱约束效应的影响 ,并将试验结果与理论计算进行了比较 ,可供工程设计和进一步研究参考。     

钢管混凝土加固钢筋混凝土方形截面偏压短柱受力性能分析

对8根钢管混凝土加固柱试件和1根未加固钢筋混凝土方形截面短柱试件进行偏心受压试验,试验结果表明:采用钢管混凝土加固法能显著提高原柱的承载力和变形能力;随着钢管壁厚的增大,加固柱试件的承载力和变形能力显著提高;随着后浇混凝土强度的提高,加固柱试件的承载力有所提高,但延性降低。在试验研究的基础上,采用通用有限元软件ANSYS对加固柱试验进行全过程受力分析,与试验结果对比后发现,二者吻合良好,有限元分析的承载力最大相差为6%。有限元分析结果表明:弯曲内侧受压的后浇混凝土会受到明显的约束作用,最大约束应力可达10MPa,而弯曲外侧的后浇混凝土受拉,不受约束作用;钢筋混凝土原柱各处混凝土受到的约束力大致相同,在2.0~2.5 MPa之间;由于外套圆钢管对受压侧原柱混凝土和后浇混凝土提供有效约束作用,其最大应力可明显高于其单轴抗压强度。     

纤维材料环向缠绕加固混凝土偏压柱受力性能研究(Ⅱ)

进行了纤维材料环向缠绕加固混凝土偏压柱的静载试验,其中,碳纤维加固试件5个,玻璃纤维加固试件10个.结果表明,与未加固柱相比,由于纤维的约束,达极限承载力时,混凝土的极限应变增加,柱中纵筋的应变都增大.纤维环向缠绕加固,可提高小偏压柱的承载、变形能力和刚度,也可提高大偏压柱的承载力;采用全包法加固比条带法加固效果显著且更经济;还引入含纤特征值λf衡量纤维布的相对用量,提出了偏压柱约束混凝土的应力、应变计算公式,参考规范提出环向缠绕纤维材料加固偏压柱的承载力计算公式,并与试验结果对比,验证了公式的有效性.     

纤维材料环向缠绕加固混凝土偏压柱受力性能研究(Ⅰ)

进行了纤维材料环向缠绕加固混凝土偏压柱的静载试验,其中,碳纤维加固试件5个,玻璃纤维加固试件1O个.结果表明,与未加固柱相比,由于纤维的约束,达极限承载力时,混凝土的极限应变增加,柱中纵筋的应变都增大.纤维环向缠绕加固,可提高小偏压柱的承载、变形能力和刚度,也可提高大偏压柱的承载力;采用全包法加固比条带法加固效果显著且更经济;还引入含纤特征值λf衡量纤维布的相对用量,提出了偏压柱约束混凝土的应力、应变计算公式,参考规范提出环向缠绕纤维材料加固偏压柱的承载力计算公式,并与试验结果对比,验证了公式的有效性.     

钢管高强混凝土偏压柱性能与承载能力的研究

本文介绍了两种长细比、五种偏心率共12个钢管高强混凝土偏压柱试件(f_()cu=88.5MPa)的试验研究工作。研究表明,具有较高套箍指标的钢管高强混凝土偏压柱的性能与普通钢管混凝土相似,但当偏心率大于1时钢管高强混凝土的承载能力衰减得较快。为了充分利用高强混凝土的强度,应控制钢管高强混凝土柱子的偏心率小于1,这样普通钢管混凝土承载能力偏心率影响折减系数φ_e的计算公式也适用于钢管高强混凝土偏压柱。     

钢骨高强混凝土柱受力性能的试验研究

文章通过对6根钢骨混凝土柱在低周反复水平荷载下的试验研究,分析了含钢率、配箍率、轴压比以及钢骨形式等因素对钢骨高强混凝土柱受力性能及抗震性能的影响,其中轴压比与钢骨形式的影响最为敏感,决定着该种构件的受力特性,分析所得的结论可为相关研究提供试验及理论分析依据。     

再生混凝土大偏压长柱受力性能试验研究

随着混凝土材料用量不断增加,生态环境遭到破坏,废弃混凝土材料可通过再生骨料混凝土技术进行再次加工。通过施加压力的试验可知再生混凝土长柱破坏机理与普通混凝土柱子的破坏机理一致,但变形量与普通混凝土相比较大,当试验的掺入量增加时,承载能力有一定下降趋势,当掺入量达到40%时,混凝土长柱的承载力与之前相比下降了7.29%。再生混凝土长柱的承载能力可以按照现行的方式进行分析计算。     

CFRP加固高强混凝土圆柱抗震性能的试验研究

抗震结构中,延性与其承载力同等重要.采用FRP片材加固混凝土结构是提高其抗震性能的一种有效的方法.本文以CFRP片材加固高强混凝土圆柱为主要对象,对6个试件在高轴压比下的承载力和延性进行了试验研究,研究参数包括轴压比,加固量,以及混合纤维的加固效果.在试验基础上,提出当量配箍特征值的设计公式,给抗震设计提供了建议.     

CFRP条带加固损伤混凝土柱受压性能试验研究

通过对12根采用两种加固率(CFRP加固率30%和50%)加固不同损伤程度的混凝土圆柱进行轴心受压试验,研究持载状态下CFRP布条带约束损伤混凝土柱受压性能,分析损伤程度、初始应力和加固量对混凝土柱的受力性能影响及试件破坏特征。试验及分析结果表明:相同损伤程度的试件,其抗压承载力和延性随CFRP布加固量的增加而增大;CFRP布加固量相同的试件,其极限承载力随着混凝土柱损伤程度的增大而降低,且当损伤程度高于0.6时(混凝土柱出现竖向微裂缝),极限承载力下降较快;CFRP加固率不低于50%时,才能有效地约束混凝土柱,提高其极限承载能力和延性。     

CFRP布加固局部腐蚀圆钢管混凝土轴压短柱受力性能

钢管混凝土目前已被广泛应用于各类建筑结构中,但是钢材存在易腐蚀的缺点,尤其是局部腐蚀。当钢管混凝土出现局部腐蚀时,其受力性能会有所退化,因此有必要对局部腐蚀后钢管混凝土的受力性能进行研究,并研究局部腐蚀后钢管混凝土的加固方法。为此,完成了7个圆钢管混凝土短柱的轴压试验,研究了机械开孔模拟局部腐蚀对圆钢管混凝土轴压短柱受力性能的影响,同时采用CFRP布加固机械开孔圆钢管混凝土短柱,研究CFRP布包裹层数对局部腐蚀圆钢管混凝土加固效果的影响。试验结果表明局部开孔会降低圆钢管混凝土短柱的轴压承载力、刚度和延性,且随着开孔长度的增加,降低幅度有所提高。采用CFRP布加固局部开孔圆钢管混凝土短柱能够提高试件的承载力,单层CFRP布加固时,试件达到极限荷载时CFRP布纤维突然断裂,试件延性较差;两层CFRP布加固时,试件的延性得到明显改善,整体加固效果更好,试件受力性能接近于未开孔的圆钢管混凝土。同时,采用ABAQUS软件建立了圆钢管混凝土有限元模型,并与试验结果进行了对比,验证了有限元模型的正确性。基于有限元分析结果,建议偏于保守地采用环向应力等于钢材屈服强度的计算方法等效计算CFRP布厚度,用于加固局部腐蚀圆钢管混凝土。