疲劳荷载下CFRP布加固损伤钢筋混凝土梁粘结性能试验分析

在加固工程中,CFRP布-混凝土界面的有效粘结是决定加固效果的关键因素。针对四根已产生疲劳损伤的足尺钢筋混凝土梁进行CFRP布加固,考虑原钢筋混凝土梁损伤程度和疲劳幅值影响,对CFRP布加固损伤钢筋混凝土梁界面的粘结性能进行疲劳试验研究,探讨CFRP布-混凝土界面在疲劳荷载作用下的粘结应力分布以及加固后试验梁的疲劳粘结性能。结果表明:试验梁初始损伤程度和疲劳幅值越大,CFRP布-混凝土界面的粘结性能越差,疲劳寿命越小;当疲劳幅值超过0. 6时,加固梁的疲劳寿命急剧下降,发生脆性疲劳粘结破坏。     

CFRP板加固RC梁疲劳破坏后残余刚度试验研究

碳纤维增强复合板材(CFRP)作为目前广泛应用的加固材料,但尚无CFRP板加固钢筋混凝土梁疲劳破坏后结构极限承载力变化的系统分析。为此对3根粘贴不同厚度CFRP板的RC梁进行了应力比为0.7、频率为3Hz的等幅疲劳试验,待疲劳破坏特征出现后进行加载速率为0.15kN/s的静力加载破坏试验。结果表明,CFRP板加固厚度对疲劳寿命影响较大,在一定范围内,加固梁疲劳破坏后的极限承载力较未加固梁均有所提高,外粘2mm厚CFRP板疲劳破坏后静力性能较好。     

碳纤维加固材料加固受损混凝土梁受弯性能试验及设计方法研究

基于碳纤维加固材料(CFRP)布加固疲劳损伤后的钢筋混凝土梁和预应力混凝土梁进行的竖向荷载作用下试验,研究了CFRP布加固疲劳损伤后的混凝土梁受弯性能和抗弯承载力。试验结果表明:预应力钢筋明显减小加固梁的跨中挠度及CFRP布应变值;混凝土梁的疲劳损伤降低了CFRP布加固钢筋混凝土梁的极限抗弯承载力,且混凝土梁加固前损伤程度越大,加固后极限抗弯承载力降低的幅度亦越大;采用GB50367—2013《混凝土结构加固设计规范》和GB 50608—2010《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》中提出的抗弯承载力计算式(均未考虑梁加固前损伤程度),所得计算值均高于试验结果,表明加固前梁产生的疲劳损伤对加固后抗弯承载力的影响不可忽略。     

CFRP加固钢筋混凝土结构的研究及应用现状

碳纤维增强聚合物(CFRP)材料具有轻质高强等优良性能,广泛应用于钢筋混凝土结构加固工程。介绍CFRP加固混凝土梁、板、柱以及抗震加固和抗疲劳加固的相关研究,以及CFRP加固钢筋混凝土结构的施工技术及国内外典型工程应用情况。     

碳纤维布加固钢筋混凝土吊车梁的疲劳损伤机理及损伤累积性能研究

以碳纤维布(CFRP)加固损伤钢筋混凝土吊车梁的抗弯疲劳试验研究为基础,分析了加固吊车梁中钢筋疲劳破坏产生的原因,揭示了CFRP加固钢筋混凝土吊车梁的疲劳破坏机理。建立了碳纤维布加固钢筋混凝土吊车梁的疲劳累积损伤模型,并根据所建立的吊车梁的疲劳累积损伤模型,对本文试件进行了疲劳损伤程度分析。研究表明,采用CFRP加固钢筋混凝土吊车梁的剩余抗弯刚度来度量其疲劳损伤变量,具有明确的物理意义。在此基础上,建立的疲劳损伤演化方程能够准确模拟CFRP加固钢筋混凝土吊车梁的疲劳损伤破坏过程。     

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。     

内嵌CFRP加固钢筋混凝土梁的抗火性能试验研究

碳纤维增强复合材料(CFRP)被广泛地应用于钢筋混凝土结构加固。由于碳纤维增强复合材料的高温力学性能较差,外贴CFRP加固体系存在耐火性能不足的缺点。由于锚固性能、黏结性能和延性等方面的优势,嵌入CFRP法(NSM)被越来越广泛地应用于钢筋混凝土梁的加固工程。由于外覆混凝土层和黏结材料的保护,CFRP免于暴露在外部恶劣环境之中,从而具备抵抗火灾的可能。为了了解NSM加固梁在高温下的力学性能,笔者进行了11根碳纤维加固梁和1个对比梁的ISO834标准火灾试验。研究了4个主要因素,即加固方法(嵌入式/外贴技术)、胶黏剂的种类(环氧树脂/氯氧镁水泥)、防火材料(超薄膨胀型涂料/厚型涂层)和防火保温模式(楔入/单面/三面)对梁的高温力学性能的影响。试验结果表明,采用适当的防火保护并选择有效的黏结材料,内嵌CFRP加固钢筋混凝土梁可以达到普通钢筋混凝土梁的耐火水平。该研究为嵌入CFRP加固钢筋混凝土梁的耐火性能设计提供了依据和参考。     

内嵌CFRP板条加固钢筋混凝土梁的抗火性能试验研究

采用外贴碳纤维增强复合材料(CFRP)加固的钢筋混凝土结构,由于CFRP的高温力学性能较差,使得加固后的钢筋混凝土结构存在耐火性能不足的问题。相比而言,将CFRP板条嵌入被加固构件的混凝土保护层之中的嵌入式加固方法,由于外覆混凝土层的保护,CFRP板条的黏结材料可以免受外部恶劣环境、碰撞和火灾的影响,使得加固钢筋混凝土结构在理论上具有更好的抗火性能。为了深入了解内嵌CFRP板条的加固梁在高温下的力学性能,进行了9根内嵌CFRP板条加固梁和2根外贴CFRP布加固及1根未加固的对比梁的高温性能试验,通过ISO 834标准升温试验,研究了4个主要因素,即加固方法(嵌入式/外贴式)、防火保温模式(楔入/单面/三面)、防火材料(超薄型防火涂料/厚型防火涂料)和黏结剂的种类(环氧树脂/氯氧镁水泥)对梁的高温性能的影响。试验结果表明,采用适当的防火保护并选择有效的黏结材料,内嵌CFRP加固钢筋混凝土梁可以达到规范要求的耐火极限。     

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加固含混合型边裂纹钢板的疲劳性能试验研究

为研究碳纤维增强复合材料(CFRP)对含初始边裂纹钢板疲劳性能的改善效果,使用MTS试验机对未加固及CFRP材料加固后的含边裂纹钢板进行疲劳试验,比较了裂纹形式、钢板初始损伤度、CFRP粘贴面以及CFRP材料种类(CFRP布与CFRP板)对钢板疲劳寿命的影响.共设计制作了3个未加固试件、3个CFRP布双面加固试件、3个...     

FRP加固锈蚀RC梁抗弯疲劳性能研究进展

氯离子诱发的钢筋锈蚀已成为土木工程领域的普遍现象,在疲劳荷载和钢筋锈蚀的耦合作用下,桥梁结构的疲劳寿命会大幅下降。采用 FRP 材料对锈蚀损伤的钢筋混凝土梁进行加固,是提高疲劳寿命的一种有效方法。为了全面研究 FRP 加固锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳性能,分别从加固未锈蚀和锈蚀梁两个方面总结国内外 FRP 加固钢筋混凝土梁疲劳性能的研究成果,为桥梁等结构的加固提供参考数据,并讨论了今后拟开展的若干重要研究问题。     

碳纤维片材（CFRP）加固混凝土结构技术分析

介绍了CFRP加固技术的特点,分析了CFRP及其粘贴用树脂的材料特性,阐述了目前CFRP加固钢筋混凝土结构的常用加固形式,并对结构加固设计依据作出明确规定,以使结构加固更加合理。     

CFRP加固高轴压比钢筋混凝土短圆柱抗震性能试验研究

通过5根CFRP加固钢筋混凝土短圆柱在低周反复荷载作用下的试验,研究了CFRP加固高轴压比钢筋混凝土短圆柱的抗震性能,探讨了CFRP加固用量对试件抗震性能的影响。试验结果表明:CFRP加固高轴压比钢筋混凝土短圆柱能有效提高其抗震性能,使试件从脆性的剪切破坏逐步过渡到有较好延性的弯曲破坏。本文还建议了CFRP加固钢筋混凝土短圆柱抗剪和抗弯承载力计算公式,计算结果与试验值符合较好。     

CFRP加固混凝土短方柱抗震性能试验研究

本文通过5根CFRP加固钢筋混凝土短方柱在低周反复荷载下的试验,研究了CFRP加固后钢筋混凝土短柱的抗震性能,讨论了CFRP加固量对试件抗震性能的影响.结果表明,CFRP加固可以转变钢筋混凝土短方柱的破坏模式,有效提高其抗震性能;随着CFRP加固量的增加,试件峰值荷载提高是有限度的,但其延性、耗能能力、后期强度退化可以持续得到显著改善.     

预应力CFRP加固技术的研究及工程应用

在自主研发的一套预应力CFRP板加固技术的基础上,通过预应力CFRP板加固钢筋混凝土梁的受弯试验,验证了预应力CFRP加固技术的加固效果,并将该技术应用于在役结构的加固,介绍了实际工程加固的设计计算方法及施工工艺。结果表明:预应力CFRP板加固钢筋混凝土梁能有效改善梁的受力性能,该技术适用于实际加固工程。     

碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁抗弯性能研究

通过锈蚀混凝土梁采用碳纤维增强材料(简称CFRP)加固前后的抗弯承载力试验,分析了二次受力、锈蚀两因素对钢筋混凝土梁承载力、刚度等方面的影响。研究结果表明,CFRP加固锈蚀钢筋混凝土梁,其承载力、刚度都有不同程度的提高,二次受力引起的CFRP布滞后应变将影响其高强抗拉强度的发挥,锈蚀钢筋混凝土梁材料力学性能的改变降低了CFRP布加固梁的抗弯承载能力。基于锈蚀钢筋混凝土梁材料力学特性,建立了CFRP布加固锈蚀混凝土梁受弯全过程的数值模拟技术,计算结果与试验结果符合较好,为今后锈蚀钢筋混凝土梁加固设计计算提供参考。     

硅酸钙防火板保护下的CFRP加固混凝土梁耐火设计

随着CFRP在混凝土结构加固中的广泛应用,其防火问题引起关注。但是目前关于高温下CFRP加固构件的防火性能研究成果相对较少。以当前国内外相关研究成果为基础,用有限元程序对加固构件进行高温下的传热分析和力学分析,运用有限元程序在计算机上再现了防火试验的全过程。研究荷载比、CFRP加固量、防火材料厚度以及混凝土保护层厚度等因素对采用硅酸钙防火板保护的CFRP加固梁耐火极限的影响规律,并得到了不同工况下的CFRP加固钢筋混凝土梁的耐火极限,为CFRP加固混凝土梁的防火设计提供了依据。     

碳纤维材料加固混凝土构件的耐火极限

通过分析CFRP加固钢筋混凝土构件各组成部分耐火性能及相关耐火试验研究数据,结合工程实际,初步提出了对其耐火极限的判定方法,为加固建筑结构防火设计提供了参考,并对今后CFRP加固钢筋混凝土构件耐火极限的研究提出了建议.     

预应力 CFRP 布加固钢筋混凝土梁的疲劳性能研究

由于设计荷载偏低、结构设计上的缺陷、施工质量问题以及环境等不利因素的影响或者使用功能上的改变,大量的公路、铁路桥梁的疲劳强度已不能满足现在的使用要求而需要加固.CFRP材料由于具有强度高、耐腐蚀、抗疲劳特性好、容重轻等特点,成为工程加固的首选材料之一.本文从工程应用的角度,通过对一组CFRP布加固钢筋混凝土梁的试验,对加固后试件的疲劳性能进行深入的研究.     

FRP加固钢筋混凝土构件疲劳性能的研究现状

疲劳断裂破坏是目前工程结构及构件失效的主要原因,工程结构和构件的疲劳性能探讨已成为土木工程界研究的中心课题之一,因此对结构疲劳的基本概念做了较详细的介绍。而FRP作为一种新兴材料,其在土木工程的应用随着价格的降低而迅速发展,FRP加固技术已成为目前土木工程界研究的热门课题,因此亦对FRP加固钢筋混凝土构件疲劳性能的研究现状作了详细的阐述。最后,在总结FRP加固钢筋混凝土构件疲劳性能研究现状的基础上,提出了今后这方面的主要研究方向。