FRP加固钢筋混凝土梁疲劳性能的分析

随着FRP材料越来越多的用于诸如公路、铁路桥等这类长期承受疲劳荷载作用的梁式钢筋混凝土结构的加固修复中,对使用FRP加固的钢筋混凝土结构疲劳性能研究,也越来越受到国内外相关学者和工程技术人员的关注。对加固后结构的疲劳性能的研究,也是对现有的FRP加固RC结构研究内容的有力补充,使现有FRP加固钢筋混凝土结构的研究内容更为完整。本文结合现有实验,从理论上较完整地分析了FRP加固钢筋混凝土梁的疲劳性能。     

爆炸荷载作用下外贴FRP加固钢筋混凝土双向板试验研究

通过集团装药隔土爆炸荷载作用下4块外贴FRP条带加固钢筋混凝土双向板和1块普通板的对比试验,考察了裂缝的产生、开展过程及分布形状,分析了FRP加固板的荷载、位移、加速度、钢筋和混凝土以及FRP应变动力响应时程,研究了FRP加固板的抗爆破坏特征。研究结果表明：外贴FRP条带加固能有效延缓混凝土的开裂,限制裂缝的开展,改善钢筋混凝土板的抗爆性能;外贴FRP条带加固后,RC双向板的跨中位移响应、混凝土和钢筋应变响应明显降低,结构的抗爆炸冲击波能力得到明显提高;外贴FRP条带加固双向板在爆炸冲击荷载作用下的破坏形态有受弯破坏和弯曲屈服后的剪切破坏,外贴FRP条带在极限状态时发生了剥离及断裂破坏。图12表6参10     

FRP补强加固RC梁粘结破坏机理研究

根据FRP(Fiberreinforcedplastic)补强加固RC梁的试验结果,总结了FRP补强加固钢筋混凝土受弯构件早期破坏形态的过程和特点。FRP加固钢筋混凝土抗弯构件粘结界面的剪应力的分布在纤维截断点处存在较高的应力集中,随着离截断点距离的增大剪应力分布逐渐趋于均匀,粘结锚固长度不足和过高的应力集中是造成FRP加固钢筋混凝土构件早期破坏的主要原因。采用“齿”状块体力学计算模型和混凝土裂缝理论分析了FRP加固钢筋混凝土受弯构件时需要的有效锚固长度,并通过简化修正得出了FRP加固钢筋混凝土受弯构件最小锚固长度的计算公式,提出了FRP的容许应变值和避免FRP早期破坏应采取的措施,可供FRP加固工程设计和施工参考。     

香蕉纤维加固钢筋混凝土板爆炸作用下动力响应数值模拟研究

运用ABAQUS非线性有限元软件,首先验证了考虑高应变率相关的JH2本构可用来模拟爆炸荷载作用下混凝土的动力响应,然后建立RC板及香蕉纤维防护材料的三维有限元模型,使用COMWEP算法对比分析普通钢筋混凝土板和外贴香蕉纤维的RC板在爆炸冲击荷载作用下的动力响应特性,探究香蕉纤维在爆炸荷载作用下对于钢筋混凝土板的防护机理,分析香蕉纤维复合材料层数、香蕉纤维外贴形式对RC板的动态响应的影响,模拟结果表明,香蕉纤维可增强钢筋混凝土结构的整体性。香蕉纤维的加固使混凝土由冲切破坏变为弯曲变形。降低了爆炸冲击波对混凝土损伤。不同贴片形式的香蕉纤维对RC板的影响具有差异性,中间十字型的加固效果最好、条形分布防护效果次之、中间镂空的防护效果最差。研究结果可以为复合材料加固RC结构提供参考依据。     

FRP加固钢筋混凝土结构尺寸效应的研究进展

为提高纤维增强复合材料(FRP)加固大尺寸钢筋混凝土构件设计的合理性,对FRP加固钢筋混凝土构件尺寸效应的研究现状进行了综述和分析,重点介绍了FRP材料、FRP和混凝土之间的粘结强度、FRP加固钢筋混凝土梁和FRP加固钢筋混凝土柱的尺寸效应研究成果;在归纳总结的基础上,对FRP加固钢筋混凝土结构尺寸效应的研究提出了建议...     

钢筋混凝土柱轴心受压动态破坏尺寸效应

为研究地震荷载作用下钢筋混凝土(RC)构件动态破坏的尺寸效应,对6根不同尺寸的钢筋混凝土短柱进行了不同加载速率下的轴心受压试验(应变率在1×10~(-5)～1×10~(-2) s~(-1)范围内),根据试验结果从荷载-位移曲线、延性和钢筋与混凝土应变等方面分析了应变率和尺寸效应共同影响下RC柱的轴压破坏特性。基于试验数据,提出了钢筋混凝土短柱轴心受压承载力计算修正参数。研究结果表明:在所研究的应变率范围内,RC短柱轴压破坏特征受加载速率变化的影响不显著,但随尺寸变化存在一定差异性;RC短柱动态破坏极限承载力依然存在尺寸效应,整体表现出承载力随尺寸增大而降低的趋势,但其降低效应显著小于应变率的提高效应,峰值承载力处的位移随加载速率的提高而降低;RC短柱延性随尺寸增大而增大,随应变率提高而降低,且尺寸的影响大于应变率;提出的钢筋混凝土短柱轴心受压承载力计算修正参数对于同类问题的定量计算和分析具有参考价值。     

内置CFRP型材方钢管混凝土构件抗侧向冲击性能有限元分析

采用ABAQUS有限元分析软件,研究内置工字形CFRP型材方钢管混凝土构件在侧向冲击荷载作用下的受力性能.通过考虑动态响应下材料的应变率效应来计算材料强度,并建立有限元模型对冲击全过程、应力-应变关系以及构件的耗能状态进行研究.通过变换冲击能量、含钢率、剪跨比和材料强度等条件,对构件抗冲击性能进行参数分析.研究结果表明...     

水平冲击荷载作用下钢筋混凝土柱外在因素位移响应分析

钢筋混凝土柱是结构中重要的受力构件,因此有必要研究RC柱在冲击荷载作用下的位移响应。为在水平冲击荷载作用下正确认识RC柱的性能和表现,同时为RC柱抗冲击设计的改进提供参考。使用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立RC柱模型,并分析探讨了四种外在因素(冲击作用位置、冲击接触面积、冲击质量、冲击速度)对水平冲击荷载作用下RC柱的位移响应的影响,结果表明,受到水平冲击荷载作用时RC柱的位移响应会随着冲击速度和冲击质量的降低而减少,而冲击面积则对其作用效果不明显。     

钢筋混凝土构件动力加载试验数据库

钢筋混凝土结构在地震作用下会产生应变率效应,受该效应影响,结构的抗震性能将产生变化。因此,在对钢筋混凝土结构进行抗震性能分析及设计时应考虑应变率效应的影响。对国内外已有研究的钢筋混凝土构件在不同加载速率下的相关试验进行力学模型等效和试验数据处理,分析了钢筋混凝土构件在不同加载速率下力学性能的一般变化趋势,并以此为基础建立了钢筋混凝土构件动力加载试验数据库,该数据库界面友好、检索方便,包含了钢筋混凝土梁、柱、节点和剪力墙构件的数据。     

考虑应变率效应的钢筋混凝土框架结构弹塑性地震反应分析

利用有限元软件ABAQUS对钢筋混凝土框架结构构件中混凝土应变率进行了分析,将梁、柱的弹塑性在应力-应变层次上进行模拟;研究了多维地震输入下应变率效应对钢筋混凝土框架结构弹塑性地震反应的影响以及同一地震波不同峰值加速度下钢筋混凝土弹塑性地震反应的应变率相关性,对比分析了考虑应变率与未考虑应变率下的弹塑性地震反应的差别。研究结果表明:框架柱的应变率明显大于框架梁,并且上部构件的应变率小于下部构件,构件跨中截面的应变率小于端部截面;考虑应变率效应时结构的位移反应、基底剪力和弯矩发生改变,峰值加速度较大的地震波作用下应变率效应更为显著,应变率效应对钢筋混凝土框架结构弹塑性地震反应存在一定的影响,尤其对强震下结构进行抗震分析时应适当予以考虑。