混杂纤维加固混凝土梁抗弯性能试验研究

考虑纤维加固量、加固位置以及加载方式等影响因素,设计制作了10根纤维材料加固梁,研究混杂纤维(HFRP)加固混凝土梁的抗弯性能和加固效益.结果表明：HFRP加固梁不仅能提高碳纤维(CFRP)的强度利用率,而且能较好地发挥玻璃纤维(GFRP)的延伸率,从而同时提高加固梁的抗弯承载力和延性;采用侧面加固方法与底面加固方法补...     

C/AFRP布加固PPC梁试验研究及理论分析

为研究C/AFRP布加固PPC梁的力学性能,进行了8根PPC梁的静载试验和等幅疲劳试验,并与CFRP布和AFRP布加固PPC梁进行对比。试验结果表明:与未加固PPC梁相比,C/AFRP布加固PPC梁的承载力提高了36%,疲劳寿命超过200万次;与其他加固梁相比,C/AFRP布加固PPC梁的延性和抗疲劳性能更优。基于刚度退化衰减规律对试验梁进行研究,得出抗弯刚度的破坏准则。     

外贴纤维布加固钢筋混凝土梁的抗剪试验研究

针对汶川地震灾区大量由于剪切损伤亟待修复的结构,研究了外贴玻璃纤维布(GFRP)或碳纤维布(CFRP)加固矩形截面梁的剪切破坏问题.通过对5根钢筋混凝土梁的加固试验,研究外贴纤维布对加固梁的破坏形态、刚度变化,裂缝开展情况及极限承载力的影响,并对不同的加同方法、配箍率和截面高度对抗剪加固效果的影响进行了分析.试验结果表明,外贴纤维布加固可明显提高钢筋混凝土梁的抗剪承载力和变形能力,并使梁的整体刚度得到提高;相对于CFRP加固,GFRP可显著提高加固梁的延性,增加纤维布的利用率.试验梁的截面高度越小,CFRP加固后其变形能力明显提高,但极限承载力却有所降低;同时,配箍率越大,加固梁的开裂倚载和极限荷载提高越明显,但加固梁的延性越差.最后,根据混凝土构件中各材料的应力-应变关系和变形协调原理,建立了实用的理论计算公式,理论计算结果与试验结果符合较好.     

黏贴C/GFRP加固钢筋混凝土梁对比试验研究

对受拉侧平贴不同层数(1层、2层、3层)CFRP或GFRP的钢筋混凝土简支梁进行单点加载试验,对比了两种纤维布加固梁的开裂荷载、极限承载力、裂缝分布、破坏形态、跨中挠度和变形曲线,研究了这两种纤维材料对钢筋混凝土梁的加固效果.结果表明:黏贴CFRP加固与黏贴GFRP加固相比,前者开裂荷载和极限承载力均大于后者,因此,前者加固的构件具有更大的安全储备;两者加固梁的裂缝分布形态、最终破坏状况基本相同;黏贴层数相同时,后者强度比前者更易得到有效发挥,前者加固的梁刚度表现要优于后者,后者则延性表现更佳.     

层内混杂FRP加固混凝土剪力墙抗震性能试验

为了将延性好的混杂纤维布(HFRP)用于结构抗震加固,试验研究了4个HFRP加固钢筋混凝土剪力墙的抗震性能,分析了HFRP加固剪力墙的破坏特征、滞回曲线、延性、骨架曲线以及耗能能力,探讨了剪跨比对HFRP加固效果的影响.试验表明:粘贴HFRP能使混凝土剪力墙刚度退化变缓,HFRP对减缓低矮剪力墙刚度退化的作用要优于中高剪力墙;HFRP能显著提高剪力墙的延性,对改善中高剪力墙延性的作用更加明显;HFRP加固剪力墙试件的延性、耗能性能良好,滞回曲线丰满,捏拢程度变轻。     

CFS/AFS加固RC梁抗弯试验研究

通过混杂纤维布加固补强钢筋混凝土梁的试验,研究了碳/芳纶混杂纤维布加固对钢筋混凝土梁抗弯性能的影响和作用.试验研究了加固梁初裂荷载、极限荷载、刚度变化规律.试验与有限元计算结果表明混杂加固梁受弯承载力及刚度明显提高,混杂纤维布加固是可行的、高效的.     

HFRP约束混凝土圆柱应力-应变关系

试验研究了碳纤维布、芳纶纤维布、玻璃纤维布和玄武岩纤维布层间混杂约束混凝土圆柱体的应力-应变关系.结果表明,混杂纤维增强聚合物(hybrid fiber reinforced polymer,HFRP)可明显提高圆柱体的强度,尤其能显著改善其延性.对试验结果与国内外大量研究成果进行对比分析,建立了HFRP约束混凝土圆柱体的应力-应变曲线模型.该模型使用轴向、横向和体积应变来衡量约束混凝土的内部损伤,以体现HFRP变约束力对被约束混凝土微观损伤的影响,使模型简化且具有明确的物理含义;该模型采用了更能真实体现约束效应的割线模量,并引入了依赖于混凝土本身特性的割线模量软化系数进行计算.与试验曲线的比较表明,该理论模型与试验曲线吻合良好.     

芳纶布加固已腐蚀RC梁抗弯性能试验

试验研究了AFRP布加固不同腐蚀率(轻度2%、中度5.5%)混凝土梁的受弯性能,并与标准梁和腐蚀未加固梁进行了对比.结果表明:AFRP加固轻度腐蚀梁比其腐蚀未加固梁,其开裂、屈服和极限荷载分别提高了20%、27%和60%,AFRP加固中度腐蚀梁比其腐蚀未加固梁的开裂、屈服、极限荷载分别提高了15%、36%、83%;加固中度腐蚀梁的极限挠度比其腐蚀未加固梁提高166%.这说明采用AFRP布加固腐蚀混凝土梁能显著提高其承载力和变形能力.     

CFRP/GFRP混杂纤维拉伸性能试验研究

通过设计10组HFRP试件的拉伸性能对比试验,分析研究不同面密度,不同厚度,不同混杂比对复合材料拉伸性能影响,提出了层间混杂纤维在拉伸强度一致的前提下,延性最大的混合匹配的优化设计方案,对实际工程结构加固具有较强的适应性.     

FRP片材加固混凝土梁的计算方法

对FRP片材加固混凝土梁的破坏形态、计算方法进行了探讨,并对8根FRP加固混凝土梁的极限承载能力进行了对比分析,理论计算结果与实测值吻合较好．研究表明：粘结FRP布加固混凝土梁承载力和加固时的初始应力水平有关,相同条件下,CFRP片材加固混凝土梁承载力最大;GFRP片材加固混凝土梁承载力最小;混杂纤维加固钢筋混凝土梁的承载力介于二者之间,     

预应力聚乙烯布加固RC梁抗弯性能试验研究

聚乙烯纤维增强聚合物是一种具有优良延性的新型FRP(Fiber Reinforced Plastic)复合材料.试验研究了预应力聚乙烯纤维布加固混凝土梁的抗弯性能,并与芳纶纤维布和非预应力聚乙烯纤维布加固混凝土梁的抗弯性能进行了对比.结果表明:与非加固标准梁、预应力芳纶纤维布加固梁相比,预应力聚乙烯纤维布加固梁的延性系数分别提高了4%和142%,即聚乙烯纤维布加固混凝土梁具有优良的延性.     

预应力芳纶纤维布加固混凝土板的受弯试验研究

为研究预应力芳纶纤维布加固混凝土板的受弯性能,进行了8个配筋率相同、加固参数不同的混凝土板受弯试验,参数变量为纤维布的预应力水平和加固用量.对比分析了预应力与非预应力芳纶纤维布加固混凝土板的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载、抗弯刚度及延性.试验结果表明,与未加固的混凝土板相比,预应力芳纶纤维布加固混凝土板的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载均显著提高;与非预应力芳纶纤维布加固混凝土板相比,预应力加固混凝土板的开裂荷载显著提高,加固效果随着芳纶纤维布的预应力水平和加固用量的增加更加明显.在试验基础上进行了承载力的分析计算,计算结果与试验值吻合较好.     

碳纤维布加固钢筋砼构件轴心抗拉数值分析

结合在役钢筋混凝土受拉构件承载力不足的特点，采用大型通用有限元软件建立了碳纤维布增强钢筋混凝土轴心受拉构件计算模型，对碳纤维布加固后碳纤维布层数、配筋率等对构件开裂荷载、极限荷载的影响进行了分析，并通过6根构件进行试验对比。结果表明，粘贴碳纤维布可以有效地提高钢筋混凝土轴拉构件极限承载力，而其对开裂荷载影响较小。计算结果与试验数据有较好一致性，可供实际工程设计参考。研究成果对钢筋混凝土轴心受拉加固具有理论指导意义和工程应用价值。     

预应力芳纶纤维布加固腐蚀混凝土梁疲劳性能

对带永久锚具的预应力芳纶纤维(AFRP)布加固锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳性能进行了试验与研究.通过疲劳试验,探讨了预应力水平和钢筋锈蚀程度(中度6%、重度12%)对加固梁疲劳破坏机制、疲劳寿命、挠度和应变发展等疲劳特性的影响.试验结果表明:预应力AFRP布与非预应力AFRP布加固梁的疲劳破坏机制相同,都为钢筋的疲劳断裂;预应力AFRP布加固锈蚀钢筋混凝土梁的抗疲劳特性明显优于非预应力AFRP布加固梁,且AFRP布预应力水平越高,加固梁的疲劳寿命越高;锈蚀率越高,梁的疲劳寿命越低,重度锈蚀梁的疲劳性能的降低幅度比中度锈蚀梁更明显;钢筋锈蚀率的增加会导致钢筋的等效疲劳切口系数增大,从而导致锈蚀梁疲劳寿命的显著降低.     

纤维加固钢筋混凝土柱抗压性能试验研究

为了对8根钢筋混凝土短柱进行抗压加固试验研究,采用碳纤维和玻璃纤维两种材料分别对钢筋混凝土柱进行抗压加固,采用碳纤维以条带螺旋缠绕方式对2根柱进行加固,采用玻璃纤维分别以4层和2层全包裹方式加固了4根柱,其余2根柱为对比试件.采用分级单调加载方式对所有柱进行轴心受压试验,在加载过程中,量测了试验柱的应变、变形和极限承载力.结果表明,采用纤维对钢筋混凝土柱进行加固后,其抗压强度明显提高,延性明显加大,且抗压刚度也有一定提高.     

Strain coordination of quasi-plane-hypothesis for reinforced concrete beam strengthened by epoxy-bonded glass fiber reinforced plastic plate

According to our test, the strain of GFRP andsteel rebar of rectangle RC beambonded by GFRP platesatisfies the quasi-plane-hypothesis under conditions ofbending, namely, the strain of longitudinal fiber thatparallels to the neutral axis of plated beam wit…     

Experimental Study of RC Beams Strengthened with CFRP Sheets Under Sustaining Loads

Seven reinforced concrete （ RC ） beams strengthened in flexure using carbon fiber reinforced polymer （CFRP） sheets subjected to different sustaining loads were tested. The effects of initial load and load history on the ultimate strength of strengthened RC beams were examined by externally bonded CFRP sheets. The main experimental parameters included different levels of sustaining load at the time of strengthening, and load history. Experimental results show that sustaining load levels at the time of strengthening have important influences on the ultimate strength of strengthened RC beams. If the initial load is the same, the ultimate strength of RC beams strengthened with CFRP sheets is almost the same regardless of load history at the time of strengthening.     

纤维加固钢筋混凝土梁抗剪性能试验研究

为了对钢筋混凝土梁进行抗剪加固试验研究,采用碳纤维和玻璃纤维两种材料分别对钢筋混凝土梁剪压区进行加固,并进行了对比试验,试验梁两端简支,在梁跨方向三分点处进行两点加载试验,量测试验梁的应变和变形,观测了裂缝形态和发展趋势。结果表明,采用纤维对钢筋混凝土梁进行剪切加固后,其抗剪强度明显提高,但对梁的刚度和变形影响较小。     

预应力芳纶纤维布加固混凝土梁的疲劳试验

对带永久锚具的预应力芳纶纤维布加固混凝土梁的疲劳性能做了初步研究.通过4根混凝土梁的疲劳试验,对比了带永久锚具的预应力芳纶纤维布加固的混凝土梁与非预应力芳纶纤维布加固的混凝土梁的疲劳破坏形态、疲劳寿命、挠度和应变发展等力学性能,分析了芳纶纤维布的预应力水平对试件疲劳性能的影响.试验结果表明,预应力芳纶纤维布加固的试验梁与非预应力芳纶纤维布加固的基准梁相比,其疲劳寿命提高了33%～74%;加固梁的疲劳破坏源于受拉纵筋的疲劳破坏,纤维布的疲劳性能优于钢筋的疲劳性能.在试验研究基础上,建立了预应力芳纶纤维布加固混凝土梁的疲劳寿命计算公式.