FRP加固混凝土研究现状与展望

纤维增强复合材料(FRP)是一种高性能新型结构材料,近年来在混凝土结构加固修复领域中得到了广泛的应用。综述了国内外学者对FRP加固混凝土的研究现状,介绍了FRP材料的分类以及FRP片材的优点,总结了基于断裂力学的6种FRP与混凝土界面黏结滑移模型,在此基础上,归纳总结了FRP加固混凝土中存在的不足,并对未来FRP加固混凝土研究方向进行了展望。     

纤维增强复合材料(FRP)加固混凝土柱研究进展

纤维增强复合材料(FRP)在混凝土结构加固中得到了广泛的应用.依据国内外相关资料,从FRP材料类型与施工方法、试验加载形式、混凝土柱截面形式、加固后柱的强度、延性及破坏模式等方面,对FRP加固混凝土柱的大量研究成果进行了总结评述,并对今后可能的研究方向提出了展望.     

FRP材料加固混凝土结构应用的新领域--嵌入式(NSM)加固法

嵌入式 (NSM)加固法是FRP材料加固混凝土结构的一种新的应用形式 ,较外贴加固在某些方面具有明显优势。目前该技术在国内的研究应用尚属空白 ,对在该领域已有的国外文献从材料、试验研究、粘结性能和设计方法等几个方面进行了总结 ,可为国内今后开展相关的研究和应用提供借鉴和参考。     

FRP加固钢结构的研究进展

钢结构在设计、制造、施工过程中可能产生各种缺陷,在使用阶段因超载、锈蚀、疲劳等原因会引起损伤累积,从而影响结构的安全。传统的钢结构加固方法主要有钢板焊接、螺栓连接、铆接或者粘接,这些方法存在许多缺点,如产生新的损伤和焊接残余应力等。而纤维增强复合材料(FRP)由于具有比强度和比刚度高、耐腐蚀等特点,已在混凝土结构加固中得到广泛应用。近年来的研究表明,FRP加固钢结构也显示出很好的效果。对国内外FRP加固钢结构的研究现状与进展进行了全面回顾与展望,涉及到钢结构构件的加固试验研究、胶粘剂及其受力分析研究、耐久性研究等诸方面。     

FRP加固技术研究概述

针对既有工程结构特点分析了钢筋混凝土结构加固的必要性,介绍了传统加固方法的不足,探讨了纤维增强复合材料(FRP)的性能,重点分析了FRP加固技术在抗弯、抗剪、抗震等方面的研究现状,并就抗弯、抗剪方面采用FRP加固的工程实例进行了说明,最后对FRP加固技术的发展方向提出了展望,为今后加固技术的深入研究提供参考。     

FRP加固木柱轴压性能研究综述

采用纤维增强复合材料(FRP)加固后的木柱,具有不增加自重、施工简便、易于替换与修补等优点,同时可为后续的修缮、加固提供有利条件,在木柱加固中具有良好的前景。介绍了FRP在轴心受压状态下对木柱力学性能的影响,分析了FRP加固木柱在不同截面类型下的加固机理,并对现有的轴心抗压强度模型进行了总结。针对目前FRP加固木柱的研究现状,提出了研究之中存在的不足之处并对相关研究提出一些参考建议。     

纤维增强复合材料嵌入式加固技术

纤维增强复合材料嵌入式加固方法近几年来在国外得到了广泛的研究与应用。介绍了此项技术的研究、应用状况 ,并详细阐述了嵌入式加固方法的特点、施工方法以及施工中需要注意的问题。嵌入式加固方法施工方便快捷、防火性能好、能防止人为或环境因素的破坏 ,是一种有效的加固方法 ,值得在我国进行研究、推广和应用。     

FRP加固木梁的受弯性能研究

为考察纤维增强复合材料(fiber reinforced plastics/polymer,FRP)对木梁的加固效果,对比分析了6根普通木梁和21根FRP(包括CFRP和GFRP)加固木梁的极限荷载与抗弯刚度等结构性能,并探讨了构件的破坏形态与破坏机理. 结果表明:FRP可避免或延缓木梁的受拉脆性破坏,降低木材缺陷对其受弯性能的影响,充分利用木材的抗压强度并显著提高构件的刚度和延性性能;当配筋率为0.37%～1.13%时,FRP加固木梁比未加固木梁的极限承载力提高了17.7%～77.3%. 基于极限应变分析方法,提出了构件极限承载力的计算公式,经国外试验结果初步验证后发现,该计算公式简便且结果精度较高.     

FRP加固木梁的受弯性能试验研究

为考察纤维增强复合材料(fiber reinforced plastics/polymer,FRP)对木梁的加固效果,对比分析了3根普通木梁和33根FRP(包括CFRP和GFRP)加固木梁的极限荷载与抗弯刚度等结构性能,并探讨了构件的破坏形态与破坏机理.结果表明:采用FRP对受弯木梁进行加固是有效的,加固的效果与加固的层数、加固层的类型以及加固方式有关.在木梁受拉区设置加固层可有效提高木粱的抗弯承载力,CFRP加固层的加固效果优于GFRP的;木梁受压区设置加固层可有效提高木梁的抗弯承载力,在纯弯区横向设置FRP加固层可增强木梁受压区的性能,有效提高木梁的抗弯承载力,提高的幅度与加固层层数有关;加固层设置于木梁受压区侧部的效果优于设置于木粱受压区顶部.     

FRP加固混凝土受弯构件的剥离和延性问题的研究

在综合有关资料的基础上,综述了国内外对FRP加固的混凝土结构中存在的剥离破坏和延性差的问题的研究成果以及针对这些不足应采取的措施。     

FRP内嵌式加固技术的研究进展

FRP内嵌式加固技术是近年来发展起来的新兴加固技术,得到学术界和工程界的高度关注,文中介绍了国内外FRP内嵌式加固技术的研究现状,分析了内嵌FRP加固法的特点,讨论了内嵌加固法的抗弯、抗剪和粘结性能。随着内嵌加固技术的深入研究,将在实际工程加固中得到广泛应用。     

嵌入式预应力碳纤维棱柱体加固混凝土梁的试验研究

利用自主研制的预应力碳纤维棱柱体(CFRP-PCPs复合筋)对钢筋混凝土梁进行嵌入式加固,并根据我国现行规范推导出挠度计算的修正公式,挠度计算值与试验值吻合良好。试验表明,嵌入式CFRP-PCPs加固混凝土梁相较于嵌入式预应力碳纤维CFRP筋加固混凝土梁,不但有效改善了加固结构的受力性能和变形能力,而且解决了张拉锚固装置施工复杂,造价高等问题。     

疲劳荷载下FRP粘结系统的性能

研究和比较疲劳荷载下,纤维增强复合材料和混凝土各种粘结系统粘结性能。FRP粘结系统包括外部粘结FRP,表面嵌入粘结FRP,纤维锚固FRP以及最近发展起来的混杂粘结FRP系统。在两种力学参数不变的情况下,对5组混杂粘结FRP系统进行了研究。为达到研究的目的,改进了双剪粘结试验(直接拉出试验)。通过疲劳和单调试验,对破坏机制、荷载-位移曲线以及应变进行分析,探讨了荷载大小和循环周期对粘结性能的影响。基于试验结果,根据疲劳粘结性能对不同粘结系统的优缺点进行论述。     

IC debonding resistance of groups of FRP NSM strips in reinforced concrete beams

The use of fibre reinforced polymer (FRP) externally bonded (EB) plates in the form of pultruded and wet lay-up plates is now generally accepted as an efficient and unobtrusive technique for retrofitting reinforced concrete structures and is applied worldwide. However, EB plates, and in particular EB pultruded plates, tend to debond at strains much lower than their fracture strains. An alternative technique of adhesively bonding pultruded plates or strips in narrow grooves sawn into the concrete cover, that is near surface mounted (NSM) plates or strips, is now gradually gaining acceptance as tests have shown that the debonding strains can be much higher than that for EB plates. However, tests have also shown that NSM plates can interact with adjacent parallel NSM plates to cause intermediate crack (IC) debonding of groups of NSM strips at reduced strengths. This paper develops a mathematical model for the IC debonding resistance of groups of NSM plates for use in the flexural and shear strengthening of reinforced concrete beams.     

钢筋混凝土梁表层嵌贴CFRP板抗弯承载力研究

简要介绍近几年发展起来的表层嵌贴FRP加固混凝土结构新技术在抗弯加固方面的研究进展;采用平截面假定导出应用这一新技术的RC加固梁在各种破坏形式下的抗弯承载力计算公式。比较研究表明,该计算方法与试验结果吻合良好,可供实际加固工程参考。     

预应力纤维材料加固木梁研究

普通纤维加固木结构不能充分利用纤维材料的高强性能，对于构件的变形也不能起到很好的降低作用，而对纤维材料施加一定的预应力将很好解决这些问题，本对预应力纤维材料加固木梁进行了理论分析，给出在预应力条件下粘结应力的解析解，并提出简单实用的预应力施加方法——预弯法，为工程应用打下基础。     

内嵌FRP加固钢筋混凝土梁的受弯承载力分析

对内嵌FRP加固矩形截面梁的三种弯曲破坏形式(钢筋屈服前混凝土压碎、钢筋屈服后混凝土压碎和钢筋屈服后FRP拉断)和两种界限破坏情形(钢筋屈服时混凝土压碎和FRP拉断时混凝土压碎)进行了极限状态分析,提出了各种弯曲破坏极限状态相应的承载力计算公式和界限条件,其计算结果与作者及国外已有试验实测值吻合较好。