基于静力弹塑法方法的碳纤维加固框架结构抗震性能分析

为研究碳纤维增强复合材料(CFRP)粘贴框架柱对混凝土框架结构抗震性能产生的影响,选取某工程对加固前后的结构分别进行水平推覆分析。依据我国《混凝土结构加固设计规范》对一个既有八层框架结构设计两种CFRP加固方案,一种是对结构局部抗震加固(方案1),另一种是整体抗震加固(方案2)。利用有限元分析软件建立普通框架结构和两种不同加固方案下的结构模型,对三者分别进行模态分析及pushover分析,从结构刚度变化和位移响应等方面进行研究,评价结构加固前后的抗震性能,研究发现:加固后结构自振频率增大,表明CFRP对结构刚度有一定增强,但前三阶主振型频率增大不足5%;相同变形时方案1结构的基底剪力较初始结构增加24. 5%,方案2的基底剪力增加30. 4%,表明结构经CFRP加固后可承受更大的变形,因此延性有较大的提高。各楼层位移和层间位移角表现出减小的趋势,方案1最大层间位移角较加固前减小了3. 8%,方案2最大层间位移角减小20%。分析表明:采用CFRP加固混凝土框架结构能有效改善结构的抗震性能,且核心表现在结构延性的提升;为了确保结构安全,应对结构进行整体抗震加固。     

CFRP与BFRP加固RC柱抗震性能比较研究

采用有限元软件ABAQUS建立CFRP与BFRP加固RC柱的数值模型,比较研究了两种FRP材料加固RC柱的抗震性能,并系统地讨论了FRP材料类型、长细比、轴压比、FRP加固层数等参数对RC柱抗震性能的影响。研究结果表明,模型可以较好地模拟FRP加固钢筋混凝土圆柱的抗震性能,与试验结果吻合。随着FRP包裹层数增加,试件的承载力逐渐提高,但存在最佳加固层数;随着轴压比的增加,试件承载力有一定提高,但延性降低。在长细比一定范围内,试件的承载力及延性得到较大提高。相同工况下,两种FRP加固RC柱在承载力、延性、耗能能力方面相近,但考虑到价格优势及较好的力学性能,BFRP在混凝土结构抗震加固领域有较好的应用前景。     

基于增量动力分析法的纤维增强复合材料加固混凝土框架结构抗震性能研究

为了研究纤维增强材料(CFRP)加固混凝土(RC)框架结构的关键构件对结构整体抗震性能的影响,提出基于CFRP加固柱极限破坏状态来确定加固结构抗震性能水平限值的方法,定义了CFRP加固RC框架结构的4个极限状态,然后采用增量动力分析(IDA)方法对比分析了RC框架结构加固前后的抗震性能和基于性能的地震易损性。研究发现:RC框架结构在CFRP加固后,结构发生了薄弱层的转移,同时结构会提前出现变形,消耗地震能量,结构的水平承载能力、延性和抗震能力得到了提高。     

腐蚀环境下梁桥多维修方式加固后的受力裂缝发展分析

为了对比不同加固方法对腐蚀环境下病害桥梁构件的性能改善作用,开展了粘贴CFRP片材、粘贴BFRP片材和锚贴钢板法等3种加固方法对锈蚀的钢筋混凝土梁桥构件加固后的受力裂缝发展及变形性能分析研究.结果表明:在裂缝发展约束方面,粘贴CFRP和粘贴BFRP加固效果较为明显,锚贴钢板法初期较好,后期裂缝宽度突然增大.另外,未加固...     

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。     

既有多层砌体结构教学楼隔震加固设计

为研究隔震技术加固砌体结构房屋的可行性及适用性，以一栋层数和高度均超限的既有多层砌体结构教学楼为对象，详细介绍隔震加固设计全过程，并利用软件ETABS对隔震加固后的结构进行分析。结果表明，隔震加固后，砌体结构的自振周期明显延长，地震响应显著降低；变形集中于隔震层，隔震层以上结构层间位移角在设防地震作用下远小于2倍弹性层间位移角限值，在罕遇地震作用下远小于4倍弹性层间位移角限值，满足了预定的抗震性能目标；隔震支座的水平位移和拉/压应力也远小于规范限值。隔震层以上结构X、Y向减震系数最大值分别为0.301和0.379,均小于0.4,结构构造措施可按比设防烈度降低一度确定，解决了结构层数和高度超限问题。     

北绕阳河桥碳纤维加固技术及抗震性能分析

阜新市北绕阳河桥是一座待维修加固的险桥,结合工程实例,提出碳纤维加固方案。为验证加固效果,采用大型通用有限元分析软件ANSYS作为平台,对加固前后的"三肋拱梁"进行了静载荷作用下应力和变形的有限元分析。结果表明,经CFRP加固后可有效减小梁的挠度变形,提高其承载能力。通过对加固前后桥梁结构地震作用下的主要内力和位移响应对比分析表明,粘贴高强纤维能够有效增强结构的强度和刚度,提高该钢筋混凝土桥梁的抗震性能。     

BFRP加固低强度空斗墙抗震性能试验研究

针对空斗墙加固中造价高、工期长、施工工序复杂等问题,提出了应用BFRP加固技术,BFRP加固空斗墙具有施工简单、造价低、抗震效果好等特点。通过6片低强度空斗墙水平低周反复荷载试验,包括2种不同的砌筑方式(全空斗、三斗一眠)和3种不同的BFRP加固方式,分析了加固前后各试件的破坏形态、抗剪承载力、滞回曲线、骨架曲线、延性和墙体的刚度及刚度退化曲线。试验结果表明:三斗一眠的空斗墙的抗震性能优于全空斗墙,低强度空斗墙经过BFRP加固后承载力在一定程度上得到了增强,延性系数变大,变形增加,刚度退化速度变慢,抗震性能得到提升,其中以X形双面剪刀撑加固方式效果最好。     

BFRP模壳加固混凝土墩柱抗震性能试验研究

针对围堰、沉箱等方法加固水下桥梁墩柱需排水施工、成本高、施工困难以及施工周期长等问题,提出BFRP模壳不排水快速加固水下混凝土墩柱技术.为研究该种方法加固混凝土墩柱的抗震性能,设计并制作了 5个BFRP模壳加固墩柱和3个未加固普通混凝土墩柱进行低周反复荷载试验,研究了各柱的破坏形态、荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、刚度退...     

BFRP和CFRP加固受弯混凝土界面疲劳性能试验

以纤维增强复合材料（FRP）片材外贴混凝土受弯构件为研究对象,探讨玄武岩纤维（BFRP）和碳纤维增强复合材料（CFRP）加固混凝土界面疲劳性能。通过实施四点弯曲加载试验,研究了BFRP和CFRP加固混凝土界面疲劳破坏模式、界面疲劳裂缝扩展规律以及构件跨中挠度和FRP应变随加载循环次数的变化规律,并对BFRP和CFRP加固混凝土界面的静载剥离承载力和疲劳寿命进行了分析,给出了BFRP和CFRP加固混凝土界面的疲劳强度。研究结果表明:与BFRP 混凝土界面相比,CFRP 混凝土界面的静载剥离承载力提高了约50%,其疲劳寿命也明显提高;既有疲劳历程对BFRP和CFRP加固混凝土界面的静载剥离承载力影响不大。     

CFRP在桥梁加固技术中的研究

碳纤维复合材料（CFRP材料）具有自重轻、强度高等许多优点,在桥梁加固中已得到广泛的应用。本文针对桥梁出现各种病害时的抢险加固处理,介绍CFRP材料的特点,比较各种加固方法,并介绍CFRP具体的施工方法。     

表层嵌贴FRP筋材加固钢筋混凝土梁受力性能研究

采用CFRP,BFRP,GFRP 3种筋材对钢筋混凝土梁进行表层嵌入式(Near surface Mounted-NSM)加固。通过对比不同筋材加固后构件的荷载位移曲线、开裂模式、破坏模式来分析对比3种筋材的加固效果。试验结果表明,使用嵌入式方法加固可以有效地提高构件的抗弯承载力,构件的刚度和抗裂的基本性能也明显改善。其中嵌入CFRP筋材构件的承载力最高,其次是嵌入GFRP筋材,BFRP筋材构件。表层嵌贴FRP筋材加固钢筋混凝土梁具有良好的受力性能和较好的应用前景。     

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。     

CFRP加固钢筋混凝土柱承载力模拟分析

为探究碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced polymer, CFRP)加固混凝土柱的承载能力,通过测量混凝土抗压强度、钢筋应力-应变关系及加固混凝土的黏结应力,得到了加固混凝土柱的轴压承载力计算值和模拟值。CFRP布加固的钢筋混凝土柱的荷载-位移曲线趋势与非加固柱相近,CFRP布加固柱的承载力较非加固柱的承载力提高了112.8%,加固试件的黏结强度增大了108.9%。     

打包带加固农村砌体房屋抗震性能分析

了研究打包带加固农村砌体结构房屋的抗震性能,应用ANSYS有限元软件对未加固砌体结构房屋及打包带加固砌体结构房屋进行整体动力特性计算分析。研究结构的地震加速度响应,极限位移,结构的应力分布以及破坏现象等等,由此对打包带加固砌体结构的抗震性能做出综合评价。、研究结果表明：打包带加后固结构的裂缝数量增多．宽度较小．应力分布更均匀,整体性能得到了改善．加固后结构的地震加速度响应较小．极限位移要远远小于未加固结构位移．有效地提高结构的抗震性能。     

纤维增强复合材料满贴加固新疆杨木短柱轴心抗压试验研究

为研究纤维增强复合材料满贴加固新疆杨木柱的力学性能,对新疆杨木矩形截面短柱采用玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)或碳纤维增强复合材料(CFRP)分别粘贴1层和2层进行加固,而后进行轴心抗压试验,对其承载力、荷载-应变曲线、纵向变形、横向变形等力学性能指标进行对比分析。试验结果表明:BFRP和CFRP满贴加固能够显著提高新疆杨木柱的轴心受压性能,承载力提高幅度中单层的介于71.3%~75%,双层的介于83.8%~86.9%;且BFRP满贴加固后木柱的抗压承载力较大,CFRP满贴加固后木柱的纵向变形能力较好,横向约束作用相对明显。     

MRPC不同加固方式下砌体墙抗震性能试验研究

设计了6片高宽比1∶1.5、砂浆强度低于M2.5的砌体墙,通过改性活性粉末(MRPC)双面加固、单面加固、剪刀撑式加固、门式加固、井格式加固以及未加固墙体的拟静力试验,对于不同加固方式下墙体的破坏模式、承载力特征、延性变形及耗能能力等抗震性能进行对比分析。结果表明:1)采用MRPC不同加固方式均可改善墙体的脆性破坏模式,提高墙体的承载力、耗能能力;2)墙体承载力可提高20.34%~167.62%,其中双面加固效果最优,剪刀撑式加固次之;3)墙体位移延性系数为未加固墙体的2倍以上,墙体滞回环面积有近7倍的提升,能量耗散系数增大2倍;4)对比各加固方式下墙体抗震性能,双面加固效果最优,单面加固与剪刀撑式加固效果次之,均优于井格式加固、门式加固。     

外贴CFRP板加固锈蚀钢板疲劳性能试验研究

为研究外贴CFRP板对锈蚀钢板疲劳性能的影响,开展16个CFRP板加固锈蚀钢板试件的疲劳拉伸试验,研究锈蚀程度、CFRP刚度、CFRP预应力度、端部锚固及疲劳应力幅对CFRP板加固锈蚀钢板疲劳破坏模式、疲劳寿命及裂纹扩展规律的影响。研究结果表明,外贴CFRP板可以显著提升锈蚀钢板疲劳寿命,对质量损失率为9.38%、13.39%、16.61%及21.24%的锈蚀钢板,端部锚固条件下双面粘贴CFRP板加固试件疲劳寿命相对于未加固试件分别提高了18.4倍、9.3倍、8.9倍及11.4倍;加固方式对疲劳加固效果影响显著,端部锚固可以有效延缓黏结界面失效,增大CFRP板加固刚度或采用预应力加固均可显著降低裂纹扩展速率。     

玄武岩纤维加固混凝土短柱试验研究

针对工程中大量存在的结构短柱现象,本文研究了玄武岩纤维布(BFRP)加固矩形短柱的抗震性能。试验结果表明:使用BFRP加固混凝土短柱,试件极限承载力提高效果不明显,但极限位移大幅提高,抗震耗能能力增强,破坏模式由剪切破坏转变为弯剪破坏。同时,试验表明纤维加固量的增加对试件的抗震性能影响甚小。     

碳纤维增强材料在结构抗震加固中的应用

介绍了碳纤维增强材料CFRP的加固原理、基本性能及其种类,并对CFRP在公共建筑、砌体结构、木结构、基础工程中的抗震加固应用实例及其应用情况进行了论述,工程实践表明,该增强材料在结构抗震加固中应用效果良好,值得推广。