纤维混杂效应的试验研究

本文研究了碳纤维－聚丙烯纤维、钢纤维－聚丙烯纤维、抗碱玻璃纤维－聚乙烯纤维增强混凝土的混杂效应。通过定义混杂系数及对抗压、抗弯、抗拉强度混杂数系的计算，结果试验结果，查明了上述三种纤维正负混效应与纤维体积率及两种纤维体积分数的分定关系；分析讨论了引起负混杂效应的主要原因；证实了采用高弹纤维和高延性纤维混杂，通过合理的参数设计，可获得综合力学性能较佳的纤维增强混凝土。     

混杂纤维布加固混凝土梁的试验研究

本文首次提出混合采用玻璃纤维布和碳纤维布对钢筋混凝土梁进行加固的思路,并开展了对比试验研究.结果表明相对碳纤维布加固方法,混杂纤维布加固法既能提高构件的延性,又能显著降低加固成本.     

用混杂纤维复合材料预制圆套筒加固混凝土方柱的性能研究

提出用混杂纤维复合材料（HFRP）加固混凝土柱的设想。用预制碳纤维复合材料（CFRP）、玻璃纤维复合材料（GFRP）和碳纤维／玻璃纤维混杂复合材料（C／G HFRP）圆套筒分别对混凝土方柱进行加固。通过对比实验研究，探讨破坏特征和工作机理。试验结果表明，与CFRP相比，C／G HFRP加固方法可使碳纤维材料性能的发挥率和被加固柱的抗变形能力显著提高。     

碳纤/高强玻纤层间混杂圆筒加固混凝土方柱的试验研究

用预制纤维复合材料(FRP)圆形套筒加固混凝土方柱是近年来提出的新方法[1],目前主要用高强玻璃纤维复合材料(SGFRP)或碳纤维复合材料(CFRP)预制套筒。SGF价格低,延伸率大,但弹性模量低,徐变大,套筒需SGF布层数多,工时消耗大;CF弹性模量高,徐变小,可克服SGF工时消耗大的缺点而受青睐。应该指出,CF价格昂贵,且延伸率仅为1%～1.5%,远低于SGF;而且国内外有实验研究显示[2、3]用CFRP套筒加固混凝土柱的纤维体积率为0.5%和6%时,测得CFRP的断裂应变均仅为0.5%～0.7%。主要原因之一是FRP极限应变低于纤维[4]。另一主要的原因是:即使…     

混杂纤维自密实混凝土轴心抗拉强度试验研究

通过在自密实混凝土中单掺、混掺聚丙烯长纤维、高分子聚合物纤维、50 mm钢纤维和35 mm钢纤维四种不同种类和尺寸的纤维,制作成棱柱体和立方体两种试件进行轴心抗拉试验,研究纤维种类、尺寸、掺量等因素对自密实混凝土抗拉强度的影响情况和混杂效应。研究结果表明:当纤维的体积掺量小于0.3%时,纤维对基体抗拉强度的增强效果由强到弱的顺序是:50 mm钢纤维35 mm钢纤维聚丙烯长纤维高分子聚合物纤维;而当纤维掺量较大时,两种合成纤维表现出更好的增强效果;长纤维优于短纤维的增强效果;当固定35 mm钢纤维掺量为20 kg/m~3时,混杂纤维自密实混凝土抗拉强度随着聚丙烯长纤维掺量的增加呈现先升后降的趋势,当其掺量为4 kg/m~3时,增强效果最佳,呈现出正混杂效应。     

混杂纤维复合材料的应用及对混凝土加固的启示

HFRP是由两种或两种以上的纤维增强同一种树脂基体的复合材料，通过协调匹配，取长补短，产生混杂效应：它不仅综合性能优于单一纤维复合材料(FRP)，还能降低成本，被誉为21世纪FRP的主导方向。HFRP已成功应用在航空、航天、船舶、汽午、医疗等领域，值得混凝土加固领域借鉴。     

混杂纤维复合材料加固混凝土的优越性

指出单一纤维复合材料（FRP）加固混凝土存在的若干问题.结合混杂纤维复合材料（HFRP）的特点和我们开展的玻璃纤维（GF）/碳纤维（CF）HFRP加固混凝土梁、柱的对比试验研究情况,从安全、耐久和经济性三方面说明HFRP加固的优越性.     

关于加固混凝土用混杂纤维复合材料耐久性的讨论

比较了不同种类树脂和玻纤 (GF)的化学稳定性 ,介绍了国内外玻纤复合材料 (GFRP)的选材、应用和耐久性。讨论了玻纤GF 碳纤维 (CF)混杂纤维复合材料 (HFRP)加固混凝土构件的耐久性 ,并探讨了提高耐久性的措施     

碳纤维加固钢筋混凝土方柱轴心受压承载力的计算

对碳纤维布加固轴心受压钢筋混凝土方柱的极限承载力计算提出了探讨 ,分析了多种因素对加固效果的影响 ,并对加固后的钢筋混凝土方柱作了轴心受压实验研究 ,将计算值和实测值进行了比较 ,为实际工程应用的设计计算提供参考     

混杂纤维加固混凝土方形短柱极限承载力研究

采用碳纤维布、玻璃纤维布、芳纶纤维布层间混杂加固混凝土方形短柱,就不同加固类型柱体的极限承载力进行对比试验,结果表明混杂纤维的协调匹配能够充分发挥不同纤维的优势,扬长避短,提高承载力,降低成本。     

CFRP加固受损钢管混凝土轴压柱试验研究

采用4个受损轴压钢管混凝土柱试件和4个用碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced plastics,CFRP)加固的受损轴压钢管混凝土试件进行对比试验研究,分析两者的受力机理,评价CFRP加固受损轴压钢管混凝土承载力提高效果.结果表明:由于CFRP的环向约束,受损钢管混凝土的钢管和核心混凝土的径向变形受到了限制,受损钢管混凝土轴压承载力有不同程度提高,且其提高效果随着长细比的增加而变小;提出了加固前后受损钢管混凝土承载力计算方法,其计算结果与试验结果吻合良好.     

FRP布加固钢筋混凝土短柱轴压性能试验研究

为了研究大断裂应变纤维布(LRS-FRP布)、芳纶纤维布(AFRP布)和碳纤维布(CFRP布)加固钢筋混凝土短柱的轴压性能,共设计了9根钢筋混凝土短柱试件,研究了FRP布种类以及粘贴方式、层数、角度对轴压性能的影响,对比分析了加固后试件的破坏特征、极限承载力和延性,并利用ABAQUS软件进行了有限元分析.结果表明:CF...     

碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的抗震性能试验研究

本文对碳纤维布加固的钢筋混凝土短柱的抗震性能进行了试验研究。探讨了轴压比、碳纤维布用量、配箍率和加载顺序等对碳纤维布加固的钢筋混凝土短柱的破坏机理、受力性能及抗震性能的影响。试验结果表明,碳纤维布加固的钢筋混凝土短柱具有很好的延性,能有效提高钢筋混凝土短柱的抗震性能;先施加轴力后进行碳纤维布加固的加载顺序,会降低碳纤维布对柱的约束作用,一定程度上影响对柱的抗剪能力的提高。在此基础上,提出了碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的受剪承载力计算公式,可供工程设计和进一步研究参考。     

预应力FRP片材加固混凝土墩柱的研究进展

预应力FRP片材加固混凝土墩柱施工工艺简便,既可用于震后应急加固,也适于永久性抗震加固。这种新型加固方法能够避免FRP片材的应变滞后,充分发挥FRP片材的高强特性;促使原有混凝土裂缝的弥合,限制裂缝的发生和开展,提高柱的耐久性能;重新调整混凝土墩柱的受力状态,显著提高被加固混凝土墩柱的延性、承载力和抗震性能。基于预应力FRP片材加固混凝土墩柱的国内外研究现状,围绕预应力FRP片材加固混凝土墩柱的起源、FRP片材预应力施加方法、预应力FRP片材锚夹具、预应力FRP片材加固混凝土柱的抗震性能等几个方面的最新研究进展进行了综述,对目前FRP片材加固混凝土墩柱研究中亟需解决的问题进行了分析与展望。     

负载下碳纤维布约束混凝土圆柱的轴压试验研究

通过32个碳纤维布约束混凝土圆柱的轴压试验,研究了圆柱在不同的负载水平、混凝土强度和碳纤维包裹层数下的破坏特征和力学性能,并对负载导致约束混凝土峰值点应力和应变下降的原因进行了分析。试验结果表明,负载水平的大小对于碳纤维布的约束效果是有明显影响的。随着负载水平的提高,第二阶段刚度、峰值点应力和应变均逐渐下降;而碳纤维包裹层数的增加,则放大了这种效应。     

玄武岩纤维与碳纤维片材加固混凝土结构比较研究

玄武岩纤维是国内最近几年刚研究开发出的一种新型纤维材料,其良好的力学性能、较好的稳定性和较低的价格使其在土木工程中的应用前景广阔.但针对玄武岩纤维在土木工程中应用的相关研究还极少.本文通过对比玄武岩和碳纤维片材抗弯及抗震加固混凝土结构的试验研究,分析了两种材料在土木工程中应用的优缺点,有助于玄武岩纤维在实际工程中的推广应用.     

碳-芳混杂纤维布加固木柱轴心抗压性能试验研究

通过碳-芳混杂纤维布加固圆木柱(杉木和松木)的轴心抗压性能试验,研究了不同层数的碳-芳混杂纤维布加固圆木柱的破坏形式、轴心抗压强度、峰值压应变和荷载-应变曲线.结果表明:用碳-芳混杂纤维布加固后,圆木柱的轴心抗压强度和峰值压应变有了明显的提高,轴心抗压强度提高幅度约为6.6%～16.8%(松木)和5.0%～16.9%(...     

采用矩形或圆形截面对RC矩形柱进行抗震加固的试验研究

设计并制作了五组经过加固或未经加固的试件,在轴向压应力为5·6MPa的情况下,进行了水平反复加载试验。试验结果表明,RC矩形柱用外包钢或碳纤维以矩形或圆形截面形式加固后,变形性能得到明显的改善;由于轴压比不大,极限承载力提高不太明显;圆形截面的承载力加固效果好于矩形截面的;外包钢加固试件的耗能能力比碳纤维加固的稍大。     

CFRP布持载加固高强混凝土偏压柱受力性能

为了检验碳纤维增强复合材料(CFRP)布持载加固高强混凝土偏压柱的有效性,对8根CFRP布加固高强混凝土方柱进行了持载偏心受压试验,研究了持载加固后高强混凝土方柱在不同偏心距、加固方式及持载水平作用下的破坏特征和受力性能,并对外包CFRP布的横向应变、柱截面应变、侧向挠度以及极限承载力进行了分析.结果表明:CFRP布持...     

碳纤维布加固混凝土框架抗震性能试验研究

为研究碳纤维布加固方式对混凝土框架结构抗震性能的影响,按1:2缩尺比例设计制作了3榀单层钢筋混凝土框架试件,进行了低周反复荷载试验.通过对比完好框架、碳纤维布加固受损与未受损框架,研究了3榀框架的破坏形态、滞回性能、骨架曲线及承载能力.结果表明:采用碳纤维布加固框架能有效改善其受力性能和抗震能力,提高结构抗倒塌能力;采用碳纤维布加固受损框架能有效提高其极限承载能力,对结构的延性性能也有一定的改善效果;采用碳纤维布加固未受损框架,能显著提高框架的极限承载能力和抗震性能,使其具有良好的滞回耗能能力.