CTRC-受火损伤混凝土界面性能试验研究

设计了39个碳纤维编织网格增强混凝土(CTRC)与受火损伤混凝土的单面剪切试件(其中18个为常温混凝土对比试件),通过单面拉剪和单面推剪两种不同加载方式的剪切试验,研究了不同纤维层数(1层、2层、3层),不同界面黏结长度(50 mm、100 mm、150 mm、200 mm、250 mm)和不同混凝土表面处理情况(点凿、浅凿、深凿)对CTRC-受火损伤混凝土界面黏结性能的影响,得到不同工况下的CTRC-受火损伤混凝土试件界面的破坏形态以及黏结强度,并通过数字图像相关法(DIC法)研究了CTRC-受火损伤混凝土界面的位移变形情况,为TRC加固受火损伤混凝土构件受力性能分析提供理论依据。     

界面形式对纤维编织网增强混凝土与混凝土界面的影响

采用双面剪切的试验方式研究不同界面形式对纤维编织网增强混凝土(TRC)与既有混凝土界面性能的影响。试验结果表明:对于单层纤维编织网、预制形式的TRC加固层,随着TRC加固层与既有混凝土黏结长度的增加,界面的最大剪切荷载有所提高,但是极限抗剪强度有下降的趋势,且其有效加固长度应在200~300 mm;当既有混凝土强度处于C20~C40时,既有混凝土的强度等级对TRC与既有混凝土界面性能的影响不大;与预制加固形式相比,现浇TRC加固形式对TRC与既有混凝土界面性能有很大改善。     

TRC加固受火损伤混凝土界面性能试验研究

设计了45个纤维网格增强混凝土(TRC)与受火损伤混凝土的单面剪切试件,通过试验研究不同纤维网格材料(玄武岩纤维、玻璃纤维),不同纤维层数(2层、3层、4层),不同界面粘结长度(150mm、300 mm),不同混凝土受火时间(60 min、81 min)和不同混凝土表面处理情况(浅凿、深凿)对界面粘结性能的影响,得到TRC-受火损伤混凝土的界面破坏模式和界面承载力。通过数字图像相关法(DIC)得到了界面位移分布和应变片测得了纤维网格的应变分布,分析并给出了界面的粘结-滑移关系。     

纤维网增强混凝土复合材料约束混凝土应力-应变关系研究

为研究纤维网增强混凝土(TRC)加固层对混凝土柱的约束性能,对13根混凝土柱试件(包括10根TRC加固柱和3根对比柱)进行了轴心受压试验,分析了纤维网层数、短切纤维及混凝土强度对TRC加固效果的影响,基于试验结果提出了TRC约束混凝土应力-应变关系简化计算模型.研究结果表明:TRC加固可改善混凝土柱的轴压破坏形态;与未...     

预制TRC板与混凝土界面性能研究

研究了织物增强混凝土(textile reinforced concrete,TRC)板与混凝土构件在凿毛及射钉锚固下的界面粘结性能,考虑边缘距离、粘结层厚度、粘结层水胶比、是否凿毛以及不同混凝土强度等级等因素,建立了20种工况,完成了单面剪切试验。结果表明,设立粘结层以及对混凝土表面进行凿毛处理可以显著提高试件的抗剪承载力;试件的抗剪承载力随粘结层水泥基体水胶比的增大、粘结层厚度的减小呈增大趋势;随边缘距离的增大呈先增大后减小趋势;试件破坏形式基本为撬出以及剥离的混合破坏模式。     

织物增强混凝土(TRC)加固技术研究进展

介绍了织物增强混凝土(TRC)的基本特点,对将织物增强混凝土用于钢筋混凝土(RC)结构及其他结构加固的研究情况进行了综合论述;重点阐述了织物增强混凝土(TRC)与原结构间的粘结性能研究以及采用织物增强混凝土(TRC)对钢筋混凝土(RC)构件进行抗弯、抗剪加固后的加固机理和工作性能研究,并指出了该研究领域中有待进一步研究的问题。     

纤维编织网增强混凝土的研究进展及应用

纤维编织网增强混凝土(TRC)是一种新型的纤维增强水泥基复合材料,它是纤维编织网与精细混凝土的结合。系统介绍纤维编织网与精细混凝土的界面性能、TRC基本力学性能和耐久性能、TRC用于结构加固修复的特点和TRC加固板、梁、柱等构件的力学性能、纤维编织网联合钢筋增强混凝土的抗弯性能及TRC在工程实际中的应用。最后,结合国内外的研究现状提出该研究领域中有待进一步研究的问题。     

预制夹芯墙GFRP拉结件锚固性能试验研究

为研究GFRP拉结件形式对其与混凝土锚固性能的影响,以拉结件形式为参数,设计制作两组试件。通过拉拔试验考察板式及棒式拉结件与混凝土的锚固性能,获得两组试件的破坏现象、荷载及位移变化。结果显示,棒式拉结件从混凝土中被拔出后拉结件表面呈现纤维断裂,而板式拉结件被拔出混凝土时拉结件表面相对完好。棒式拉结件试件组极限荷载平均值Nu为7.4kN,极限位移平均值为8mm;板式拉结件试件组Nu为11.1kN,极限位移平均值为5mm。基于试验结果分析,得出结论,棒式较板式拉结件锚固区应力集中作用明显,板式较棒式拉结件与混凝土锚固性能更优异;板式较棒式拉结件与混凝土锚固强度增幅达50%;棒式与板式拉结件试件均为延性破坏,且棒式较板式拉结件试件延性提高60%。     

TRC空间织物夹心板抗剪性能试验研究

织物增强混凝土(Textile Reinforced Concrete,TRC)是一种新型复合材料,是由高性能细骨料混凝土与多轴耐碱纤维网(如碳纤维、耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维等)的结合。TRC结构特点为:高强、耐腐蚀、抗裂性、耐久性和延性好等~([1-4])。空间织物夹芯板是一种新型保温复合墙板,区别于普通的TRC夹芯板,其最大的改进在于内部夹芯层与TRC板的连接方式。在本设计方案中,将空间织物网嵌入于TRC板中的夹芯材料,使三者更牢靠的连接在一起。由此主要从夹芯板的材料特性及力学性能(抗剪、抗弯性能)来讨论此设计方案的优越性。     

织物增强混凝土薄板加固钢筋混凝土梁受弯性能试验研究

提出一种采用织物增强混凝土(TRC)薄板加固钢筋混凝土梁的方法,以梁两端纯弯区外侧400mm范围内的锚固方式和加固层织物网层数为主要变化参数,进行3组10根TRC薄板加固钢筋混凝土梁和2根对比梁的受弯性能试验研究,分析加固梁的破坏模式、荷载-挠度关系、荷载-钢筋应变、荷载-混凝土应变关系、裂缝开展情况,研究配网率对受弯承载力的影响。研究结果表明:TRC薄板加固可以有效地提高梁的开裂荷载、屈服荷载和极限荷载;加固后梁的延性略有降低;当配网率提高到一定程度后,加固梁承载力主要由加固层与老混凝土之间的局部脱粘破坏决定。根据不同的破坏模式,提出了TRC薄板加固梁的受弯承载力计算方法,给出了相关计算公式。     

预制混凝土夹芯墙板玄武岩纤维筋拉结件承载性能研究

玄武岩纤维(BFRP)拉结件是连接混凝土夹芯墙板外墙板中内、外叶墙板的重要构件,在保温外墙板中主要承受拉拔荷载以及剪切荷载。为了研究BFRP拉结件的锚固和抗剪性能,对5组不同温度下的18个中心拔出试件和6个双剪试件分别进行拉拔试验和双剪试验。结果表明:中心拔出试件破坏形态为锥体-黏结复合破坏;常温25℃下,BFRP筋抗拉拔承载力为14.6 k N;低温时黏结强度提高12%~22%,高温时黏结强度下降19%~40%;双剪试件破坏形态为上端两个BFRP受拉锚固失效,下端两个BFRP拉结件断裂破坏;保温板的存在对试件受剪承载力影响不大,但可以减小破坏时内、外叶板的相对滑移值。     

织物增强混凝土抗拉力学性能综述

织物增强混凝土（TRC）是一种新型轻质建筑材料。论文在综述国内外相关学者对织物增强混凝土抗拉力学性能的基础上,对TRC抗拉性能的不同影响因素和TRC抗拉的理论计算模型进行探讨,并结合国内外的研究现状提出了一些有待进一步探索研究解决的问题。     

基于MATLAB语言的TRC加固受火后钢筋混凝土板的承载力分析方法

为计算TRC加固受火后混凝土板的承载力,根据平截面假定并考虑高温对钢筋和混凝土本构关系的影响,按照全截面条带划分法,给出了数值计算的步骤与方法,并利用MATLAB编程对加固受火板进行了全过程模拟。计算得到的钢筋、受压混凝土和TRC纤维的应变变化过程以及板的开裂荷载和极限荷载都与试验结果吻合较好,说明该数值计算方法可以较好地计算TRC加固受火后混凝土板的承载力,为后续研究和工程应用提供了指导。     

单面叠合剪力墙不锈钢拉结件抗剪试验研究

为研究单面叠合剪力墙不锈钢拉结件的抗剪性能,采用3种不同锚固端的拉结件,制作了4个双侧抗剪试件,分别考虑施工阶段和使用阶段,进行了单向加载试验。对试件的破坏形态、承载能力等进行了研究。试验结果表明,不锈钢拉结件的抗剪性能较好,试件均发生混凝土锚固破坏,锚固端对试件抗剪承载力性能影响不显著。建立了抗剪承载力计算模型,并对试件抗剪承载力进行了计算,计算所得理论值与试验值吻合较好,并有一定的安全储备,可满足工程设计的要求。     

带有纤维增强复材拉结件的地聚物混凝土夹芯保温墙单面受火下温度场研究

预制混凝土夹芯保温墙体主要由内外混凝土叶板、核心保温板和连接内外叶板的拉结件构成。针对传统预制混凝土夹芯保温墙体进行了改进,采用了地聚物混凝土代替普通硅酸盐混凝土、BFRP筋代替钢筋,同时采用了新开发的六角筒型GFRP拉结件。共进行了5片预制混凝土夹芯保温墙体试件的单面受火试验以研究其温度场特性,测试参数为混凝土种类(地聚物混凝土和普通硅酸盐混凝土)、配筋种类(钢筋和BFRP筋)、叶板厚度(75 mm和100 mm)和拉结件种类(板式和六角筒型GFRP拉结件)。归纳对比了试验所得温度-受火时间曲线以及温度梯度曲线。同时基于通用有限元软件ANSYS进行了试件温度场的模拟分析。结果主要表明:1)地聚物混凝土试件在单面受火条件下的温度场特性与普通硅酸盐混凝土试件基本相同; 2)采用BFRP筋的试件整体温度场略低于采用钢筋的试件; 3)核心保温板具备较高的阻热性能,受明火约4 h后背火面叶板温度均低于247℃; 4)所建立的有限元模型可以较好地模拟预制混凝土夹芯保温墙体的温度场,为下一步墙体受火下力学性能的研究建立基础。     

TRC加固受损砖柱轴压性能研究

通过对6根纤维编织网增强混凝土(textile reinforced concrete, TRC)加固受损黏土砖柱进行轴心受压试验,研究了TRC中纤维网层数、纤维网搭接长度、纤维网表面粘砂及TRC基体掺加短切PVA纤维对砖柱轴压性能的影响。试验结果表明:采用TRC加固砖柱可明显提高其抗压强度;在一定范围内,砖柱的抗压强度随纤维网层数的增加而不断提高;纤维网搭接长度对TRC的加固效果无明显影响;在纤维网表面粘砂及在TRC基体中加入短切PVA纤维皆可提高试件的开裂荷载,其中纤维网表面粘砂试件的开裂荷载提高幅度可达33.3%,TRC基体加入短切PVA纤维后,试件开裂荷载提高幅度可达58.1%。并给出了TRC加固受损砖柱的轴压承载力计算方法,理论计算值与试验值吻合良好。     

薄壁钢梁-陶粒混凝土装配式组合楼板受火后受力性能研究

由冷弯薄壁钢梁和陶粒混凝土预制板组成的装配式组合楼板具有轻质、高强和施工方便等优点。为研究该类组合楼板的抗火性能及高温后的受力性能,对6块遭受温度为700℃、持续90min烃类火灾升温作用的简支组合楼板试件进行受火后受力性能试验研究。结果表明：当施加的等效均布荷载达到2kN/m²时,受火作用后的组合楼板试件最大挠度小于跨度的1/400,且在加载过程中薄壁钢梁虽已明显扭曲、混凝土板多处开裂,但组合楼板试件未出现整体坍落现象;以普通栓钉为抗剪键的受火后组合楼板试件,其极限荷载比薄壁钢抗剪键组合楼板试件的提高14.2%;当用钢量相同时,主梁数量较多的组合楼板试件采用U形钢筋作为拉结件,其火灾后极限荷载比采用钢条拉结件的组合楼板试件的增加33%,且整体刚度也有所提高;该类组合楼板在受火后仍具有较高承载能力和整体刚度,且抗剪键类型、预制板之间设置的拉结件以及拉结件与抗剪键的连接方式均对其受火后的受力性能有较大的影响。引入组合效应系数可以较好地反映受火后组合楼板试件的组合效应及内部损伤程度。     

碳纤维织物增强磷酸盐水泥加固钢筋混凝土板的抗弯性能

磷酸盐水泥(MPC)是一种新型无机胶凝材料,具有早强快凝且时间可调、与旧混凝土的黏结性能优异、收缩小等优点;采用碳纤维网格织物增强可以改善其韧性。分析了MPC基体厚度、碳纤维织物层数和水灰比等主要因素对纤维增强磷酸盐复合材料加固性能的影响规律。研究结果表明:碳纤维织物增强MPC抗拉强度是相应基体的3. 14倍;加固钢筋混凝土板时,随着设置于加固板底的碳纤维网格织物层数与加固层厚度的增加,加固板的受弯开裂荷载与极限承载力得以显著提高,分别为262%和148%。提出了关于碳纤维织物增强MPC加固钢筋混凝土板开裂荷载、极限荷载的理论计算模型,理论值与试验值较为符合。     

四元掺合料复合碳纤维网的TRC耐久性能研究

对比研究了二元和四元矿物掺合料混凝土的自收缩、电通量、抗硫酸盐侵蚀性能,并利用四元复掺配合比与碳纤维网复合制备了纤维编织网增强混凝土（Textile Reinforced Concrete,以下简称TRC）,进行了TRC平板试件的耐久性能研究。结果表明：对比二元复掺混凝土,粉煤灰-矿粉-偏高岭土-石灰石粉四元复合掺合料可以有效减少混凝土试件的早期自收缩,有效提高混凝土的抗氯离子渗透性和抗硫酸根离子侵蚀性,优化混凝土的孔结构,密实界面过渡区;四元复合掺合料与碳纤维编织网复合制备的TRC板具有良好的耐久性能。     

梁柱节点处锚固方式对粘钢梁抗弯性能影响研究

为探究梁柱节点处锚固方式对粘钢加固梁抗弯性能的影响,对3个采用新型锚固方式的粘钢加固试件以及采用《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367—2006)提供的锚固做法对比试件进行单向静载试验,对规范做法给出改进措施并利用ABAQUS建模分析。结果表明:(1)柱端U形箍板与加固钢板间距离对粘钢梁抗弯性能影响明显;(2)采用角钢加锚栓进行锚固的试件抗弯性能良好;(3)采用斜向植筋和加肋锚固钢板进行锚固的试件,其抗裂能力及抗弯刚度与计算值接近,但由于加固钢板剥离,抗弯承载力略低。