盐溶液干湿交替作用下FRP加固梁长期挠度研究

通过5根试件研究盐溶液干湿交替作用下纤维增强聚合物（FRP）加固钢筋混凝土梁的长期变形性能,持载水平为未加固梁极限荷载的30%或60%,FRP种类考虑CFRP和GFRP,盐溶液干湿交替天数为360 d,分析不同持载水平、FRP种类对加固梁长期挠度、裂缝宽度等影响规律。试验结果表明：加固梁前期挠度增长较快,后期趋于稳定;其长期挠度随荷载水平的增加而增大;CFRP加固梁长期挠度小于GFRP加固梁;持载水平为60%极限荷载的CFRP加固梁裂缝宽度总体小于GFRP加固梁;基于试验结果,考虑盐溶液干湿交替作用对FRP材料性能的影响,给出了FRP加固混凝土梁长期挠度计算方法,其计算值与试验值吻合较好。     

不同FRP增强混凝土梁断裂性能试验研究

为了探讨不同种类纤维增强复合材料（FRP）增强带裂缝混凝土的断裂性能,开展了芳纶纤维增强复合材料（AFRP）、碳纤维增强复合材料（CFRP）和玻璃纤维增强复合材料（GFRP）增强带裂缝混凝土梁的三点弯曲试验,分析了其断裂性能参数.结果表明：相对于普通混凝土梁试件,FRP对带裂缝混凝土梁的阻裂加固效果更明显;CFRP增强混凝土梁的起裂荷载和失稳荷载均大于AFRP与GFRP增强混凝土梁,CFRP的阻裂增强效果最佳;AFRP增强混凝土梁和CFRP增强混凝土梁的破坏形式均为试件底部混凝土 FRP界面的剥离破坏,GFRP增强混凝土梁的破坏形式为试件底部GFRP的拉断破坏;通过对不同FRP增强混凝土梁阻裂加固机理的分析,计算得出CFRP增强混凝土梁的起裂韧度和失稳韧度最大,且CFRP价格适中,因此使用CFRP对带裂缝混凝土梁进行增强加固的性价比最优.     

纤维增强复合材料加固钢筋混凝土单向板受弯性能研究

通过纤维增强复合材料（FRP）布加固钢筋混凝土单向板的受弯性能试验,研究了FRP布种类、层数、宽度、粘贴方式和锚固措施等因素对加固效果的影响。结果表明：在板底粘贴CFRP布和高强GFRP布均可明显提高钢筋混凝土单向板的受弯承载力和纵筋屈服后刚度。当采用横向粘贴1层U形CFRP布条作为端部锚固措施时,所有加固单向板试件的破坏模式均为跨中弯曲裂缝引起的剥离破坏。当FRP布宽度和层数相同时,采用CFRP布加固效果优于高强GFRP布加固。与对比试件相比,FRP布加固钢筋混凝土单向板试件的位移延性略有降低。高强GFRP布加固钢筋混凝土单向板的位移延性优于CFRP布加固钢筋混凝土单向板。FRP布的粘贴方式对FRP加固钢筋混凝土单向板的位移延性也有影响,单层FRP布加固单向板试件的延性较好。通过对试验结果的分析,提出了FRP布加固钢筋混凝土单向板构件受弯破坏模式的判别方法,验证了已有文献和GB 50608-2010《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》中给出的跨中弯曲裂缝引起的FRP剥离应变计算公式对FRP布加固混凝土单向板的适用性,建立了FRP布加固钢筋混凝土单向板受弯承载力计算方法。     

一种快速FRP加固钢结构的新技术

介绍一种新的FRP加固钢结构技术.这种技术采用柔性的FRP预浸板(包括两种不同模量的CFRP预浸板和一种GFRP预浸板)和薄膜胶,可以在几个小时之内完成对结构的加固和养护.首先对几种典型的FRP板(由预浸板叠合而成)和薄膜胶进行双盖板搭接节点的拉伸试验,结果表明使用这种新技术可以在FRP板与钢材之间形成良好的界面黏结强度.接着,介绍两种FRP板加固钢梁的受弯性能试验研究,结果同样表明这种加固技术的良好性能.最后,考虑实际情况,还对养护期间的持续振动荷载对加固钢梁抗弯性能的影响进行了研究.研究表明,这种快速FRP加固技术能对钢结构进行快速而有效的加固,具有良好的应用前景.     

利用非线性分析预测CFRP加固管状钢梁的弯矩-曲率曲线

近年来,外部粘贴纤维聚合物加劲(FRP)经常应用于钢结构加固中。研究了中空圆形钢梁粘贴碳纤维布加固(CFRP)的非线性性能。考虑了CFRP数量、纤维构造、胶粘剂用量和材料非线性的影响。介绍了CFRP加固管状钢梁的截面弯矩-曲率曲线。利用数值分析结果,阐述了纤维的加固作用,并且数值分析结果与试验结果较好地吻合。     

波形齿体系张拉并锚固CFRP片材的预应力损失

根据波形齿横向张拉并锚固碳纤维（以下简称CFRP）片材体系的加固施工工艺,对CFRP片材及被加固构件的材料特性造成的损失（松弛）,温度变化引起的损失以及波形齿配套螺杆与被加固构件间的作用引起的损失进行了理论分析。并通过两类试验共8根构件（钢梁台座的4根构件及混凝土T梁加固试验的4根构件）中张拉后的CFRP片材的预应力(变)损失进行试验研究,提出了波形齿横向张拉并锚固CFRP片材体系中的CFRP片材设计时预应力总损失的建议值。     

FRP加固钢筋混凝土管道试验研究

采用三点试验法,对1根钢筋混凝土对比管道和4根加固钢筋混凝土管道的破坏特征、承载力和延性进行了试验研究。对不同加固材料和不同加固量的钢筋混凝土管道在外压力作用下的承载力、荷载-竖向位移曲线等方面进行了分析。试验结果表明,采用FRP加固钢筋混凝土管道可改变裂缝形态,明显提高其承载力,并对管道的延性有较大程度提高。通过分析CFRP和GFRP加固地下管道的破坏特征、承载力及延性,证明了FRP加固钢筋混凝土管道的有效性,为FRP加固钢筋混凝土管道应用于工程实践提供了有意义的参考。     

纤维复合材料布加固混凝土梁受剪性能的试验研究

本文介绍了8根GFRP布、1根CFRP布加固混凝土梁以及1根未加固对比梁的受剪试验,研究了FRP布受剪加固形式、加固量、剪跨比、FRP材料类型等对受剪性能的影响,着重研究了U型FRP布受剪加固的剥离破坏性能和承载力。根据FRP布应变的试验实测结果,分析了剥离破坏时FRP布的有效发挥程度及其对受剪承载力的贡献,提出了U形FRP布受剪加固混凝土梁剥离承载力的计算公式。     

嵌入式FRP筋加固梁抗弯承载力分析

通过两点静力荷载作用下3根表层嵌贴FRP筋加固的钢筋混凝土T形损伤梁的试验,研究了嵌入式FRP筋加固梁的破坏特征和受力性能。分析了FRP筋表面特征和FRP筋材料种类对加固梁破坏模式、极限承载力、刚度等方面的影响。试验结果表明:嵌入式FRP筋加固方法能显著提高梁的屈服荷载和极限承载力;加固量一定时,带肋CFRP筋加固梁的极限承载力最高,光圆GFRP筋加固梁的极限承载力最低。在试验研究的基础上,建立了剥离破坏模式下嵌入式FRP筋加固梁的抗弯承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。     

冻融环境下FRP条带加固钢筋混凝土圆柱受力性能试验研究

通过碳纤维布(CFRP)和玻璃纤维布(GFRP)条带间隔粘贴加固钢筋混凝土圆柱在冻融循环作用下的轴心受压试验,分析冻融循环、纤维布类型对钢筋混凝土圆柱轴压性能的影响.结果表明,经过冻融循环作用之后,FRP条带加固钢筋混凝土圆柱的强度、刚度和延性均降低.在相同条件下,CFRP条带加固柱的强度与延性大于GFRP条带加固柱.引入混凝土强度、FRP强度退化模型,建立冻融循环环境下FRP条带加固钢筋混凝土圆柱的正截面受压承载力计算模型.     

预应力状态下FRP筋材剪切性能的试验研究

纤维增强复合材料(FRP)是一种新型高强耐腐蚀材料,广泛应用于混凝土结构加固以及斜拉桥和悬索桥的拉索结构。设计一种试验装置,对3种FRP筋(CFRP、BFRP、GFRP)进行预应力状态下剪切试验和纯剪切试验。试验结果表明,FRP筋在预应力状态下有3种剪切破坏模式,部分FRP筋在预应力状态下抗剪强度有所提高。     

预应力CFRP布加固腐蚀钢梁试验研究

通过切除钢梁下翼缘部分面积来模拟钢梁的局部腐蚀损伤,再粘贴碳纤维（CFRP）布于钢梁受拉翼缘进行加固修复,以此开展CFRP布加固腐蚀钢梁受弯性能的研究。共进行了6根CFRP布加固腐蚀钢梁试件的静载试验,根据钢梁受腐程度取翼缘宽度切除的比例分别为0%,50%和100%,切口宽度3mm,然后在钢梁下翼缘粘贴CFRP布或预应力CFRP布。试验结果表明,在加固钢梁的受拉翼缘屈服后,粘贴CFRP布能有效提高构件的承载力,预应力CFRP布加固能有效提高钢梁的屈服荷载和极限荷载。粘贴CFRP布、预应力CFRP布加固未腐蚀钢梁的极限荷载比原钢梁极限荷载分别提高12.9%、16.1%;CFRP布、预应力CFRP布加固腐蚀钢梁比原钢梁极限荷载分别提高6.5%、16.1%。在试验基础上,建立了预应力CFRP布加固腐蚀钢梁的承载力计算式,理论计算结果与试验结果吻合良好。     

用混杂纤维复合材料预制圆套筒加固混凝土方柱的性能研究

提出用混杂纤维复合材料（HFRP）加固混凝土柱的设想。用预制碳纤维复合材料（CFRP）、玻璃纤维复合材料（GFRP）和碳纤维／玻璃纤维混杂复合材料（C／G HFRP）圆套筒分别对混凝土方柱进行加固。通过对比实验研究，探讨破坏特征和工作机理。试验结果表明，与CFRP相比，C／G HFRP加固方法可使碳纤维材料性能的发挥率和被加固柱的抗变形能力显著提高。     

GFRP与CFRP加固T形截面RC外伸梁抗剪强度之比较

试验研究了T型截面混凝土外伸梁负弯矩区段采用U形粘贴玻璃纤维布（GFRP）与碳纤维布（CFRP）进行抗剪加固时,在不同的加固形式下,梁斜截面的受力性能和破坏特征,并对其机理进行了初步分析。比较了梁负弯矩区段分别采用GFRP加固和CFRP加固时其抗剪强度之差异。     

焊接、拉挤成型CFRP板与湿法缠绕成型CFRP布加固钢梁疲劳特性对比分析

采用3种不同方法,即焊接、碳纤维复合材料(CFRP)板或湿法缠绕成型CFRP布粘结,对有缺陷的钢梁进行加固,研究加固后钢梁的疲劳性能。选用了2种不同的CFRP材料和2种环氧树脂,对每根梁跨中截面的受拉翼缘进行削切。CFRP板和CFRP布加固钢梁的屈曲模式不同。研究发现,1层CFRP板和环氧树脂加固方法延长的疲劳寿命是单一焊接方法的7倍;4层CFRP布加固梁能够将疲劳寿命延长3倍。根据试验数据的平均值绘制S-N曲线,通过其预测类似CFRP材料加固钢梁的疲劳寿命,使用条形应变仪测定裂纹扩展速率。疲劳荷载作用下CFRP板抵抗裂纹扩展的性能优于CFRP布。最大应力和裂纹扩展速率之间的关系能够用于预测类似CFRP材料加固钢梁的裂纹扩展长度。     

FRP片材加固钢筋混凝土梁延性分析

通过对8根钢筋混凝土矩形截面简支梁的试验，分别采用能量法和挠度法对FRP加固钢筋混凝土梁的延性进行了分析，得出CFRP／GFRP混杂加固试件的延性较好，值得推广。     

FRP加固二次受力RC约束梁抗剪性能对比试验探析

行业对FRP加固钢筋混凝土约束梁抗剪性能的研究相对较少,为切合加固工程应用,本试验对10根钢筋混凝土约束梁进行剪切"预裂",卸荷后分别采用CFRP、GFRP加固,进行二次受力破坏试验。观测试验梁的破坏全过程;对比破坏形态、纤维应变和受力特点,分析粘贴方式、弯矩比以及预损程度对试验梁加固效果的影响,以期为结构可靠性鉴定提供实践基础,对于结构加固设计具有一定的参考价值。     

碳纤维增强材料(CFRP)加固钢梁的疲劳试验研究

以钢梁为研究对象,对未加固钢梁与碳纤维增强材料CFRP加固钢梁在应力幅较小的中高周疲劳试验中的不同疲劳寿命进行对比,并对疲劳试验结果进行拟合分析。结果表明,在钢梁下翼缘疲劳敏感区域粘贴CFRP可以有效提高钢梁的疲劳寿命,对于存在初始疲劳裂缝的钢梁,采用CFRP加固可以将疲劳损伤钢梁的疲劳寿命恢复到未损伤钢梁的水平。     

组合FRP技术改善混凝土矩形柱的抗剪性能试验研究

进行利用植筋及FRP(纤维增强复合材料)布加固钢筋混凝土矩形柱以提高抗剪性能增强延性的新型加固技术研究.通过5个钢筋混凝土方柱的模型试验,分别研究植GFRP(玻璃纤维)筋、横向包裹CFRP(碳纤维)布及两者组合的加固技术对提高混凝土矩形柱抗剪性能的作用,分析讨论不同加固方法对混凝土矩形柱位移延性系数提高、刚度退化及能量耗散能力的影响.试验结果表明,采用植GFRP筋和包裹CFRP布的组合加固技术较前两种加固方法能更加有效地改善钢筋混凝土矩形柱的抗剪性能.     

FRP布材增强钢筋混凝土桩水平承载性能研究

纤维增强复合材料(FRP)由于其轻质高强的优点被广泛应用于抗震加固、结构补强等实际工程中,但有关FRP增强混凝土桩水平承载性能的研究较少。为了研究不同FRP布材加固混凝土桩承载特性问题,通过室内模型试验对FRP布桩(普通钢筋混凝土桩身包裹FRP布材)的水平承载规律进行研究,探究了不同包裹层数、不同FRP布材类型、不同布材混合包裹对钢筋混凝土桩承载性能的影响。同时利用ABAQUS软件建立FRP布桩三维有限元模型,对每种工况进行数值模拟。结果表明,FRP布桩的水平承载性能随着包裹层数的增加而提升,提升效果与包裹层数之间并不存在正比例关系;不同布材类型的FRP布桩中,CFRP布对FRP布桩的水平承载性能提升效果最优;混合包裹(CFRP+GFRP)的提升效果要略优于包裹2层GFRP布。