聚酯纤维FRP加固钢筋混凝土梁抗弯性能

对2种不同厚度聚酯纤维增强塑料(PFRP)进行了轴向拉伸材性试验,并以PFRP层数为试验参数,通过试验研究了四点弯曲静力加载下PFRP加固钢筋混凝土梁的抗弯性能。根据PFRP加固钢筋混凝土梁的常见破坏模式,推导出了相应的极限承载力计算公式,并将试验值与理论值进行了对比。结果表明:聚酯纤维的材料性能较为稳定;聚酯纤维FRP加固能够明显提高钢筋混凝土梁的承载力,并且承载力试验值与理论值吻合良好,能够为聚酯纤维FRP加固钢筋混凝土梁的设计和工程应用提供依据。     

预应力芳纶纤维布加固混凝土梁的受弯性能研究

本文对预应力芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁的受弯性能做了初步的研究,并提出了带永久锚具的预应力芳纶纤维布加固混凝土梁的施工工艺。通过10根试件的受弯试验,对比了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开裂弯矩、屈服弯矩、极限弯矩及抗弯刚度等工作性能,分析了芳纶纤维布的预应力水平和加固层数对试件受弯性能的影响。试验结果表明,非预应力芳纶纤维布加固的试验梁与未加固的基准梁相比,其开裂弯矩提高了12%~16%,屈服弯矩提高了13%~29%,极限弯矩提高了26%~65%;预应力芳纶纤维布加固的试验梁与未加固的基准梁相比,其开裂弯矩提高了114%~306%,屈服弯矩提高了38%~101%,极限弯矩提高了29%~101%。可见,预应力芳纶纤维布能显著地提高被加固钢筋混凝土梁的受弯性能。在试验研究基础上,本文给出了承载力计算方法,计算结果与实测值符合较好。     

预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁的正截面受弯承载力分析

对预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁的受力性能进行了分析,提出了极限弯矩、开裂弯矩、消压弯矩的计算公式,同时,为了保证加固梁破坏时的延性,结合碳纤维布的材料特性,给出了最大与最小配布率的计算公式.     

具有端部约束的碳纤维布加固混凝土梁耐火性能试验研究

在ISO834标准升温条件下,开展了具有端部约束的7根碳纤维布加固混凝土梁和1根未加固混凝土梁的耐火性能试验,考察了梁端轴向和转动约束、防火涂料厚度、荷载比等参数对约束梁高温变形及内力的影响。试验结果表明:约束梁的轴向变形最大值随轴向约束刚度比和防火涂料厚度增大而减小,附加轴力最大值随轴向约束刚度比增加或防火涂料厚度减小而增大,梁端附加弯矩最大值随防火涂料厚度减小而增大,但防火涂料厚度在10~20mm范围内变化时影响幅度有限;降温后约束梁的附加轴力仅少量恢复,梁端附加弯矩却较大幅度回落;与非加固梁相比,加固梁的梁端附加弯矩最大值不仅数值更小,而且出现时刻明显偏晚。     

钢绞线、FRP筋预应力加固混凝土梁抗弯性能试验研究

纤维增强复合材料是一种新型的材料,对FRP筋材使用预应力的方式加固混凝土梁,是一种新兴的加固技术,可以有效地发挥FRP的高强性能。为了研究混凝土梁加固以后的抗弯性能,采用试验研究与理论分析相结合的方法,制作了12根混凝土梁试件,通过试验比较CFRP筋、BFRP筋和高强钢绞线3种预应力筋材的加固效果,包括开裂荷载、屈服荷载和极限承载力,对加固梁的裂缝开展、刚度提高以及破坏形式进行初步研究和探讨。     

钢和玻璃纤维加固的混凝土纤维复合钢管梁的抗弯强度和性能

从理论和试验的角度,分析玻璃纤维加固的纤维复合(FRP)钢管混凝土梁(RCFFT)的抗弯强度和性能。共进行10根梁的四等分点加载试验。细丝状环绕的玻璃FRP钢管被用于试验梁的结构模板。其中,6根梁采用玻璃FRP筋加固,而另4根采用一般钢筋加固。试验参数为FRP钢管管壁厚度、混凝土抗压强度、钢管内部加固材料(钢或FRP筋)的类别和横向加固材料(螺旋钢或FRP钢管)的类别。基于实际测量的荷载、变形和应力值,讨论了梁的屈服强度、极限强度、失效模式和延性。结果显示,FRP钢管梁的延性和强度有所提高。提出一种从线弹性分析理论派生的简化方法,可用于预测RCFFT梁在破坏模式下的屈服弯矩和抵抗弯矩。另外,提出开裂弯矩求解的改进方程,用于说明FRP钢管作为约束结构产生的效应。     

防火保护的CFRP加固混凝土梁抗火性能分析

将CFRP和粘结CFRP所用胶黏剂作为"整体材料",建立了不同温度下CFRP-混凝土界面的等效本构关系,并运用ANSYS有限元分析程序对分别采取厚型防火涂料、超薄型防火涂料和水泥砂浆作防火保护材料的CFRP加固混凝土梁在不同工况下的抗火性能进行了分析,研究防火保护材料厚度、混凝土保护层厚度、荷载比及加固量对CFRP加固混凝土梁抗火性能的影响。结果表明,CFRP加固混凝土梁抗火性能随着荷载比和加固量的增大而降低,随着防火保护材料厚度和混凝土保护层厚度的增加而增强;相对而言,防火保护层厚度、荷载比和跨高比对CFRP加固混凝土梁耐火性能的影响较大,而加固量的影响相对较小。     

内嵌CFRP板条加固混凝土梁的抗弯性能试验研究

通过6根足尺混凝土梁的抗弯加固试验,对内嵌CFRP板条加固梁的破坏过程、受力性能、截面应变分布和挠度变形规律进行了研究。试验结果表明,内嵌CFRP板条加固梁跨中截面应变分布和挠度变形规律与外贴CFRP加固梁相似,但内嵌加固能有效避免板条的剥离破坏,其抗弯加固性能优于相应的外贴加固梁;预载加固将会降低内嵌板条的加固效果。基于混凝土结构加固理论,并考虑预加荷载的影响,对内嵌CFRP板条加固梁3种弯曲破坏形态(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)下的抗弯承载力进行理论分析,并建立开裂弯矩、屈服弯矩和极限弯矩的计算公式,其计算结果与作者及国内外已有的试验实测值吻合较好,可用于实际工程加固设计。     

FRP加固T形截面RC外伸梁抗剪性能试验研究

通过对比试验方法分别研究了 T 型截面混凝土外伸梁负弯矩区段采用 U 形粘贴碳纤维布、玻璃纤维布进行抗剪加固时,在不同的加固形式下,梁斜截面的受力性能和破坏特征。在对比破坏特征的基础上,对混凝土梁负弯矩区段抗剪加固机理进行分析,并比较碳纤维布、玻璃纤维布的加固性能。     

预应力CFRP格栅与高性能水泥基复材加固混凝土梁抗弯性能试验研究

为获得预应力CFRP格栅与高性能水泥基复材加固钢筋混凝土梁抗弯性能,将CFRP格栅预应力张拉值、CFRP格栅层数作为试验变量,共设计7根预应力CFRP格栅与高性能水泥基复材加固钢筋混凝土梁,开展其抗弯性能试验研究,分析各变量对预应力CFRP格栅与高性能水泥基复材加固混凝土梁弯曲性能的影响。试验结果表明,由于未进行有效的锚固,CFRP格栅与高性能水泥基复材复合层与混凝土间大部分发生相对滑移现象,大部分加固层为端部剥离破坏,其中CFRP格栅与高性能水泥基复材没有发生脱黏现象。随着CFRP格栅预应力张拉值、CFRP格栅层数的增大,加固梁的抗弯承载力得到显著提高。与未加固的普通混凝土梁相比,加固梁的开裂、屈服和极限荷载有了一定幅度的提高,为未来预应力CFRP格栅与高性能水泥基复材加固混凝土梁端部进行有效锚固提供了一定的依据。     

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。     

内嵌CFRP板条加固预应力混凝土梁非线性分析

为研究内嵌CFRP板条加固预应力钢筋混凝土T形梁的工作性能,考虑材料非线性,编制计算程序,对加固梁与未加固梁在单调荷载作用下的整个受力过程进行分析,并将分析结果与试验结果对比。讨论了混凝土强度等级、混凝土翼缘板宽度、厚度及CFRP板条加固量等因素对加固梁力学性能的影响。结果表明,该分析方法的理论值与试验值吻合良好,加固梁的承载能力和刚度均随着混凝土强度等级、混凝土翼缘板宽度和厚度以及CFRP板条加固量的增加而增加;混凝土强度等级、混凝土翼缘板宽度及CFRP板条加固量是影响加固梁承载能力和刚度的主要因素。     

GFRP与CFRP加固T形截面RC外伸梁抗剪强度之比较

试验研究了T型截面混凝土外伸梁负弯矩区段采用U形粘贴玻璃纤维布（GFRP）与碳纤维布（CFRP）进行抗剪加固时,在不同的加固形式下,梁斜截面的受力性能和破坏特征,并对其机理进行了初步分析。比较了梁负弯矩区段分别采用GFRP加固和CFRP加固时其抗剪强度之差异。     

预应力筋材内嵌加固法在混凝土梁中的试验研究

使用预应力筋材内嵌加固工艺,对10根混凝土梁试件进行了加固后的试验研究。试验证明,预应力筋材内嵌加固法,能够很好地改善混凝土梁试件的整体稳定性,加固后混凝土梁试件的开裂荷载值、屈服荷载值和极限荷载值有显著提高。随加固量及张拉预应力值的不同,加固梁的开裂荷载值提高了72.6%~321.26%,屈服荷载值提高了6.19%~99.09%,极限荷载值提高了46.04%~135.27%。说明预应力筋材内嵌加固法能够有效改善加固梁的延性和安全性能,刚度也有明显提高,对裂缝的产生和发展都有约束作用,同时螺旋肋钢丝的高强性能也得到了充分发挥。     

碳纤维布预应力补强加固钢筋混凝土梁受力性能研究

与非预应力加固相比较,预应力加固使得裂缝和变形控制更易实现,为了研究预应力粘贴碳纤维加固钢筋混凝土梁的受力性能,通过编制数值分析程序,分析了不同预应力度下加固对梁的极限承载力、截面弯矩-曲率及对梁的界限相对受压区高度的影响,讨论了影响CFRP加固钢筋混凝土梁强度、刚度和破坏形态的各种因素。     

粘钢加固梁计算的若干问题

根据混凝土的非线性本构关系提出了粘钢加固梁的开裂弯矩、极限弯矩、刚度的计算方法，理论值与试验结果较好的吻合，表明该方法的正确性。文中还提出了应对钢板端部剥离应力、粘钢锚固长度、强剪弱弯等进行验算的建议，以保证粘钢加固梁发生抗弯破坏。     

FRP加固二次受力RC约束梁抗剪性能对比试验探析

行业对FRP加固钢筋混凝土约束梁抗剪性能的研究相对较少,为切合加固工程应用,本试验对10根钢筋混凝土约束梁进行剪切"预裂",卸荷后分别采用CFRP、GFRP加固,进行二次受力破坏试验。观测试验梁的破坏全过程;对比破坏形态、纤维应变和受力特点,分析粘贴方式、弯矩比以及预损程度对试验梁加固效果的影响,以期为结构可靠性鉴定提供实践基础,对于结构加固设计具有一定的参考价值。     

钢纤维自应力混凝土加固梁抗弯疲劳性能试验研究

通过对4根三分点加载方式下加固梁的抗弯静力和疲劳试验,研究了钢纤维自应力混凝土叠合层对加固梁的正截面疲劳性能影响。通过分析梁的开裂弯矩、跨中挠度、拉区钢筋应变以及梁裂缝的发展规律,考察了钢纤维自应力加固梁在弯曲重复荷载作用下的疲劳损伤过程。试验结果表明,钢纤维自应力混凝土叠合层可延缓加固梁的开裂,显著降低裂缝宽度,明显提高梁的疲劳性能,采用钢纤维自应力混凝土进行旧混凝土简支梁桥变连续体系加固是一种有效的方法。     

爆炸荷载作用下碳纤维布加固梁的数值模拟

对爆炸荷载作用下的碳纤维布加固钢筋混凝土梁进行了动力有限元分析,通过分析钢筋混凝土和碳纤维材料的本构关系,利用大型有限元程序ANSYS/LS-DYNA建立有限元模型并进行了数值模拟计算。研究了碳纤维布用量和荷载峰值对碳纤维布加固混凝土结构梁的动力性能的影响,结果表明,碳纤维布加固明显地降低了梁的挠度,碳纤维布越厚,降低程度也就越大,但钢板的厚度不是越厚越好;荷载峰值越大,结构的挠度也越大,而碳纤维布加固梁比普通结构能承受更大的荷载,可显著提高其整体刚度和强度,极大地增强了钢筋混凝土梁的整体抗爆性能和整体抗力。     

CFRP加固部分预应力混凝土梁的正截面应力和应变分析

基于"预加力使混凝土成为弹性材料"的概念,并运用"有效惯性矩法"和力的平衡方法对碳纤维布加固部分预应力梁跨中正截面进行了应力、应变分析,给出了截面开裂弯矩和开裂截面几何特性,为碳纤维布加固部分预应力梁的研究提供了理论基础。