锈蚀钢筋混凝土梁受力性能研究

根据已有研究成果建立锈蚀钢筋及钢筋—混凝土界面的性能退化模型,采用有限元软件建立分离式钢筋混凝土梁模型,通过试验验证了数值分析结果的准确性。在此基础上,对锈蚀钢筋混凝土梁的受力性能进行了参数分析。结果表明:(1)钢筋锈蚀率对钢筋混凝土梁受力性能影响较大,随着锈蚀率的增加,构件的承载力降低、刚度退化及延性变差;(2)钢筋—混凝土界面粘结力对钢筋混凝土梁承载力影响较小,但会改变构件的破坏模式,随着锈蚀率增加,构件从延性破坏变为脆性破坏。本文研究成果可为锈蚀钢筋混凝土梁加固设计提供参考。     

内嵌钢筋外包CFRP布复合加固矩形截面木柱轴压性能试验研究

为研究内嵌钢筋外包碳纤维(CFRP)布复合加固木柱的轴压性能，对27根方形截面木柱和9根矩形截面木柱试件进行了轴心受压试验，主要考虑了不同加固方法、钢筋加固量、CFRP布包裹方式和截面形状等影响因素，观察了试件的破坏全过程及破坏形态，获取了试件的荷载-位移曲线及荷载-应变曲线，进而分析了各影响因素对木柱轴压性能的影响。研究结果表明：复合加固木柱的承载力和延性均高于单独CFRP布加固及嵌筋加固柱，采用内嵌钢筋外包CFRP布复合加固能显著提高原木柱的承载力和延性；随着钢筋加固量的增加，加固木柱试件的承载力和延性都显著提高；当CFRP布由间隔包裹变为全包时，加固木柱试件的延性有所增大，但承载力增长并不显著；在同种加固方法情况下，方形截面试件较矩形截面试件具有更高的承载力，而矩形截面试件较方形截面试件具有更好的延性。     

预应力碳纤维布加固钢筋再生混凝土梁受弯承载力研究

试验浇筑4组再生粗骨料掺量为0%、40%、70%、100%的钢筋再生混凝土梁,根据预应力碳纤维布拉断破坏和剥离破坏的界限加固量,每组对2根钢筋再生混凝土梁进行预裂破坏后,分别进行预应力碳纤维布一层和两层加固,然后对4组钢筋再生混凝土梁进行受弯承载力试验。试验表明：随着预应力碳纤维布加固量的增大,加固梁的受弯承载力增大,梁屈服时,纯弯段受拉区横向裂缝数量增多且宽度较小;随着再生粗骨料掺量的增大,加固梁受弯承载力降低,梁屈服时,裂缝数量减少、宽度增大。最后依据试验结果与平截面假定,结合再生粗骨料掺量对钢筋再生混凝土梁受弯承载力的影响,考虑钢筋再生混凝土梁的二次受力,建立了预应力碳纤维布加固钢筋再生混凝土梁的受弯承载力计算公式。计算结果表明：受弯承载力计算值与试验值吻合较好,可以为预应力碳纤维布加固钢筋再生混凝土梁设计提供参考。     

复合加固木柱轴压特性试验研究

为了探究内嵌钢筋外包碳纤维(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)布复合加固不同截面木柱的加固效果,完成了54根加固木柱的轴心受压试验。考虑内嵌钢筋的数量和CFRP布的布置形式等试验影响因素的变化,分析了不同截面加固木柱的工作性能。试验结果表明:圆形加固木柱与方形加固木柱的破坏过程基本一致,圆形木柱的CFRP布易发生脆性断裂破坏,而由于钢筋的局部外凸作用,方形木柱的CFRP布表现为与木材的剥离破坏;内嵌钢筋可以提高圆形和方形木柱的承载力,CFRP布则能够明显提升圆形木柱的抗压承载力。试件的应力应变曲线分布表明:不同截面木柱的峰值应力和变形能力均随着内嵌钢筋数量以及CFRP布加固量的增加而增加;CFRP布的有效约束作用使其与内嵌钢筋相互促进、协同工作;复合加固方法对圆形木柱的加固效果优于方形木柱。基于试验数据的拟合分析,借鉴纤维复合材料(fiber reinforced polymer,FRP)约束混凝土柱相关理论,建立了复合加固木柱轴心受压承载力计算模型。理论计算与试验结果的对比以及补充试验研究验证了所提出的承载力计算公式的可靠性。     

钢筋混凝土结构火灾后安全检测鉴定

火灾对混凝土结构造成不同程度的损伤和破坏,通过对混凝土及钢筋在高温下的力学性能及破坏机理进行分析,采用不同的方法推断、检测、计算混凝土构件强度、损伤程度及构件的残余承载力,确定混凝土构件综合损伤情况;并结合工程实例介绍了钢筋混凝土构件火灾后的结构鉴定检测方法,制定相应的加固修复措施.     

钢-连续纤维复合筋嵌入式加固RC梁承载力分析

新型钢-连续纤维复合筋（SFCB）是一种以普通钢筋为内芯,外包纵向连续纤维的新型筋材。SFCB由于良好的力学性能、高耐久性和高性价比而在嵌入式加固中具有独特的优势。对SFCB嵌入式加固RC梁的承载力分析方法进行介绍,首先根据平截面假定及力的平衡,提出了SFCB嵌入式加固钢筋混凝土梁非粘结破坏时的受弯承载力计算方法;然后对嵌入式加固RC梁始于加载点附近开始的剥离破坏现象进行了理论分析,并给出了是否会发生粘结剥离破坏的判别方法和极限承载力的计算方法;最后,将计算结果与嵌入式加固RC梁试验结果进行了比较,认为该方法对破坏模式和极限承载力的预测均具有较好的精度。     

锈蚀钢筋抗拉强度对构件承载能力影响的分析

以一栋锈蚀钢筋混凝土结构为例,对其受弯、受压、受剪承载力进行计算分析。结果表明随着钢筋锈蚀率的增加,构件的承载能力有不同程度的下降,并比较了不同构件随钢筋锈蚀率增大的配筋变化率,为后续类似结构鉴定和加固提供了参考依据。     

负荷加固情况下钢梁性能和强度的试验研究

对4点加载的W型梁进行试验,分析抗弯构件在加载作用下进行加固时的性能和承载力。试验结果显示:对于侧向扭转屈曲主导的破坏模式下的大跨构件,未加固梁的预加载力增加53%会导致加固梁的侧向屈曲荷载最多减少14.2%,但是预加载对构件极限荷载没有影响。对相同加固方式下跨度较短的构件进行试验发现:未加固梁的预加载增加50%会导致加固梁的极限承载力减少13%。然后,当构件在加载或者不加载情况下进行加固时,其挠曲变形变化并不大。对于由弯曲屈服主导的破坏模式下的构件,预加载对于加固构件的极限承载力并没有影响。     

同时配有钢筋和FRP筋砼受弯构件正截面承载力设计计算

文章对同时配有钢筋和FRP筋混凝土受弯构件的正截面承载力设计计算方法进行了分析研究;参照钢筋混凝土受弯构件基本理论,按照适筋破坏,部分超筋破坏和超筋破坏三种破坏方式对其进行了承载力分析,提出该种受弯构件的设计计算公式和计算步骤。     

粘钢法加固梁抗弯设计中的ξ_b的探讨

目前在建筑物的补强加固行业中,构件外部粘钢加固法日益得到广泛应用。实践证明该方法比传统的加固方法有诸多优点。然而,这种加固方法仍然存在尚未解决的问题。规范虽给出受弯构件设计的计算公式,但并未考虑构件的界限破坏,因而往往出现超筋的情况,这显然是有点不完善。本文根据钢筋和钢板的应力应变关系,考虑加固前原有受拉钢筋的应力水平,从理论上推导出了受弯构件的相对受压高度ξ_b。 1 粘钢加固梁的抗弯受力性能 加固结构受力性能与一般未经加固的普通结构有较大差异。加固结构的原结构在加固前已经载荷受力,尤其当结构因承载力不足而进行加固时,截面应力水平一般较高。因此,新加部分在加固后并不立即分担拉应力,只有当继续加载时才开始受力。这样,整个结构在第二次受力的过程中,新加部分的应变始终滞后于原结构的累加应     

负载下碳纤维与钢板复合加固钢筋混凝土梁抗弯承载力研究

碳纤维与钢板复合加固钢筋混凝土梁是一种新型的加固方法。通过对1根原梁和6根不同方式加固梁进行的抗弯性能对比试验表明,复合加固对提高抗弯承载力和延性均优于碳纤维和粘钢加固,且初始荷载对其抗弯承载力影响不大。此外,根据试验结果分析了复合加固梁的破坏模式和提高抗弯承载力的限值,分析表明:复合加固梁的抗弯承载力要远远超过混凝土加固规范规定的40%提高幅度限值的要求,且复合加固还能满足其使用性能。因此,对于需要提高较大幅度抗弯承载力且满足使用性能的受弯构件,当负载较大时建议采用复合加固。     

预应力芳纶纤维布加固混凝土梁的受剪承载力试验研究

通过7根芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁的抗剪性能试验,研究了芳纶纤维布的预应力水平及加固形式对混凝土梁抗剪承载力的影响。试验结果表明,带永久锚具的预应力芳纶纤维布加固混凝土梁与非预应力芳纶纤维布加固混凝土梁相比,其开裂荷载显著提高,屈服荷载与极限荷载明显提高;预应力芳纶纤维布加固混凝土梁的抗剪承载力随着纤维布预应力水平的提高而增大。     

钢-砌体组合墙梁结构在砌体结构房屋改造托换中的应用研究

针对砌体结构房屋加固改造中拆墙托换的问题,提出了一种新型的托换结构体系。首先对拟拆墙体上部采用外包角钢加固形成钢-砌体组合托梁,然后对上层墙体采用钢筋网聚合物砂浆面层进行加固,组合托梁与加固后的上层墙体形成组合墙梁结构,形成托换结构体系。通过对4个试件的试验研究得到:该托换结构的受力机理与砌体墙梁结构相同,可简化为拱结构,加固后的上层墙体通过拱作用将荷载向两端支座传递,角钢和钢筋网水平钢筋为拉杆,减小了组合托梁的内力,提高了构件的承载力。托梁端部和上层墙体端部均设置构造柱,保证了上层墙体内钢筋网水平钢筋的锚固,避免了托梁支座处砌体局压破坏。原墙体内是否有圈梁和角钢大小对托换结构的承载力有一定影响。该托换体系墙体最终产生斜压破坏,墙体的抗剪承载力可按照砌体墙梁墙体抗剪计算公式计算,但计算结果偏保守。     

预应力斜箍筋加固RC梁受剪性能试验研究

对6根预应力斜箍筋加固混凝土简支梁和1根对比梁进行了受剪性能试验。结果表明,该加固方法对混凝土梁的斜截面开裂荷载和极限荷载均有不同程度的提高,对梁斜裂缝宽度有一定的限制作用。基于桁架-拱模型理论,推导出预应力斜箍筋加固混凝土梁的理论计算公式。根据试验实测数据的回归分析,得到预应力斜箍筋加固混凝土梁在不同加固工况下预应力箍筋贡献的抗剪计算公式,计算结果与试验值吻合较好。     

Experimental behavior and strength of steel beams strengthened while under load

W-shaped beams were tested under a four-point loading to investigate the behavior and capacity of flexural members strengthened while under load. Experimental results revealed that for specimens tested at a long span and failing predominantly by lateral-torsional buckling, an increase in the preload level up to 53% of the capacity of the unstrengthened beam resulted in a maximum decrease of 14.2% in the lateral buckling load of the strengthened beam but the variation in the ultimate loads was insignificant for all preload levels. Those tested at a shorter span with the same strengthening pattern showed a decrease of 13% in the ultimate capacity as the preload level increased to 50% of the capacity of the unstrengthened beam. The load versus deflection behavior, however, showed less variation between specimens strengthened under load and under no load. For specimens failing predominately by flexural yielding, the preload level showed negligible effect on the ultimate capacity of strengthened specimens.     

钢筋网高性能复合砂浆加固钢筋混凝土方柱抗震性能的研究

通过4根钢筋混凝土近似足尺方柱在不变轴力和周期水平反复荷载作用下受力性能的试验研究,验证了用钢筋网高性能复合砂浆(CMMR)加固钢筋混凝土柱以提高其抗震性能的有效性:不仅柱的抗震承载能力有明显提高,而且其抗震延性有大幅度改善,抗震耗能能力也有一定程度的增强。本文先对试验结果进行了描述,然后研究了轴压比变化、加固后截面形式改变、用无钢筋网增强的素砂浆加固等因素对抗震加固效果的影响,并对这种加固层提高钢筋混凝土柱抗震性能的作用机理及被加固柱的裂缝形态进行了分析。     

预应力碳纤维布加固钢筋混凝土T形梁的试验研究

采用自行研发的碳纤维布预应力张拉设备,模拟实际工程情况,通过7根预应力碳纤维布受弯加固梁的受力性能试验研究,比较分析了不同加固量、预应力度、配筋率、二次受力等因素对试验梁受力性能的影响。试验梁为7m跨度的大尺寸T形混凝土梁和预应力混凝土梁。试验研究表明,采用预应力碳纤维布加固可以有效提高混凝土梁的承载力,减小梁的挠度和裂缝宽度,所研发的预应力碳纤维布加固技术可用于实际工程。     

持载混凝土梁端锚无黏结预应力U形碳纤维带受剪加固试验研究

利用已研发的适用于U形纤维增强复材(FRP)的端锚无黏结预应力系统,对1根未加固梁及6根预应力碳纤维(CFRP)条带加固的不同持载水平钢筋混凝土梁进行受剪性能试验,探究端锚无黏结预应力加固法的有效性。研究结果表明：该方法能够对不同持载水平混凝土梁进行有效加固,可避免条带的端部剥离破坏并实现拉断破坏,提高纤维强度利用率,延缓箍筋屈服,抑制梁刚度的退化和斜裂缝的开展,提升构件受剪承载力,最大提升率约75%;预应力加固效果易受持载水平和配纤率影响,其他加固参数相同时,较高持载水平和配纤率的加固梁受剪性能更好,受剪承载力提高幅度更大。端锚无黏结预应力U形CFRP条带加固梁受剪承载力计算结果与实测结果吻合较好,可为加固设计提供参考。     

碳纤维布加固低强度混凝土梁的抗弯承载力

针对既有历史建筑和中小型桥梁维修改造工程的实际需要,采用梁底粘贴单向碳纤维布的方法对12根低强度等级(混凝土立方体抗压强度低于15MPa)混凝土梁进行加固,并对加固梁进行单调加载试验。结果显示,由于混凝土强度较低,加固梁易发生剥离破坏,纵筋屈服后梁底纤维应变大于梁底混凝土应变,平截面假定无法保持;设置U形压条既能提高加固梁的承载力,又能改善加固梁的变形性能;当加固前梁上持荷值超过未加固梁承载力40%时,加固效果会明显降低。根据试验梁的破坏特征,提出基于拉杆-拱模型的加固梁抗弯承载力的计算方法。理论计算和试验结果比较表明所提方法能够全面考虑纤维剥离、U形压条以及持荷对加固梁抗弯承载力的影响。     

碳纤维片材加固钢筋混凝土梁受弯试验研究

本文对碳纤维受弯加固钢筋混凝土梁进行试验研究，分析了加固后梁的承载力、延性等结构性能指标，并探讨了受拉纵筋配筋率、混凝土强度、碳纤维量及二次受力等因素的影响。本文研究结论对碳纤维工程加固应用具有一定参考价值。