CFRP加固混凝土双向板的冲切试验研究

为提高钢筋混凝土板的抗冲切承载力,可在板冲切负弯矩区采用粘贴高性能碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,简称CFRP)的方法予以补强.然而粘贴CFRP片材加固混凝土板的冲切性能与承载力计算在国内外研究得还很少.为此,结合普通地下室顶板应急加固的需要,专门进行了相关的静力等效载荷试验研究.试验结果表明,粘贴CFRP片材加固确实能够提高混凝土板的抗冲切承载力,同时提高了板的刚度.本文还将普通混凝土冲切计算理论推广到CFRP加固板,提出了加固板的抗冲切承载力计算方法,与试验结果吻合较好,可供设计参考.     

粘贴CFRP板加固木梁试验研究

共进行了7根粘贴CFRP板加固木梁的对比试验研究,其中3根为对比试件,4根为粘贴CFRP板加固木梁试件。研究结果表明,粘贴CFRP板加固木梁的极限承载力有明显提高,提高幅度为13.9%～63.4%,平均提高45.3%;极限位移亦有所提高,平均提高22.2%;初始弯曲刚度略有提高,提高幅度为3.6%～22.7%,平均提高15.8%。加固木梁跨中截面仍基本符合平截面假定。粘贴CFRP板是一种有效加固木梁的方法。     

预应力CFRP板加固钢梁锚具系统试验研究

可靠的锚具设计和制作是预应力CFRP板加固钢结构技术的核心。设计2种锚具形式:一种是螺栓夹片锚具,一种是楔形夹片锚具。针对2种锚具进行了设计分析和锚固能力试验研究,验证了两种锚具极高的锚固性能,最终将两种锚具融入到预应力张拉系统中。     

CFRP加固混凝土板的加固区域研究

在钢筋混凝土板的加固工程中,有些板只能在正弯矩区加固,而无法在板端负弯矩区加固。针对这种情况,利用双向板的设计理论——塑性铰线法,研究了碳纤维复合材料(CFRP)加固混凝土板的设计方法,并推导了加固设计的理论计算公式。在此基础上,分析了加固区域对加固后双向板的极限承载力的影响,并提出了最佳加固区域的概念,在最佳加固区域粘贴CFRP进行加固时,加固后板的极限承载力最大。     

CFRP板加固高强混凝土梁试验研究

通过三点弯曲试验,并利用CCD相机及数字散斑分析技术研究了CFRP板裂缝扩展至破坏的全过程。结果表明:各因素对试件承载力的影响程度从大到小依次为CFRP板厚、加载速率、裂缝深度、混凝土强度;粘贴CFRP板的高强混凝土试件破坏是由混凝土剪切破坏引起的CFRP板粘贴胶层与混凝土之间的界面剥离破坏,其从裂缝开始扩展到完全破坏的时间明显长于未粘贴CFRP板的试件;黏结界面仍是外粘CFRP板加固高强混凝土构件的薄弱部位。     

外贴CFRP板加固混凝土结构试验研究

为研究外贴CFRP板粘贴长度对混凝土结构粘结性能的影响,设计5个不同CFRP板粘结长度的混凝土试件并进行三点弯曲加载试验,采用数字散斑分析技术研究试件应变演化。结果表明,随着CFRP板粘贴长度的增加,混凝土结构三点弯曲承载力增加。     

预应力CFRP板加固混凝土梁设计理论研究

基于预应力高强度CFRP板加固混凝土梁的受弯试验与理论分析,对其设计理论进行了较系统的研究。提出了CFRP板预应力损失和预应力CFRP板加固混凝土梁抗裂度的计算方法。通过截面极限状态分析,分别提出了界限破坏、受压破坏和受拉破坏模式下受弯承载力的理论计算公式。建议CFRP板的张拉控制应力取为其极限抗拉强度的0.5~0.6倍。此外,在考虑预应力CFRP板等代的基础上,提出了预应力CFRP板加固混凝土梁裂缝宽度和挠度的计算方法。     

混凝土连续板边界改变后的CFRP片材加固设计

由于各种原因导致很多建筑结构需要进行加固处理。为了对因边界条件及设计荷载发生改变而需用CFRP布进行加固处理的楼板的加固设计作更深入的理解,对此类构件的加固理论及实际设计方法进行了深入的分析。文章主要通过深入分析板的设计计算理论基础、CFRP布加固板的受压区高度理论及具体的设计计算理论,以及引入实际工程实例进行计算分析,从而明确了板加固前后的力学特征及工作机理,证明了CFRP布加固板构件是非常有效的,同时说明了边界条件及荷载发生改变后的楼板需经过加固验算。可为设计人员提供很好的板加固设计参考。     

CFRP加固混凝土板的承载力分析

在钢筋混凝土板的加固工程中,有些板只能在正弯矩区加固,而无法在板端负弯矩区加固.本文针对这种情况,利用双向板的设计理论-塑性铰线法,研究了碳纤维复合材料(CFRP)加固混凝土板的设计方法,并推导了加固设计的理论计算公式.并利用理论公式和有限元软件ANSYS计算板的承载能力,计算结果表明,在板底局部粘贴CFRP能显著提高板的承载能力,因而是一种有效的加固方法.     

外贴FRP条带加固RC双向板的试验研究及承载力计算

对3组9个简支外贴纤维条带加固RC双向板进行试验研究。外贴纤维条带采用均匀布置和跨中板带加密布置两种粘贴方式。试验中考察了加固板的抗裂性能、变形能力、刚度、裂缝分布等受力性能,对外贴玻璃纤维条带加固RC双向板极限状态时的破坏特征和极限承载能力进行了重点研究。研究结果表明:外贴纤维条带加固能有效延缓裂缝的出现、抑制裂缝的开展、改善结构的抗裂性能及提高结构的极限承载力,加固板的刚度也有一定的提高,但延性略有降低。通过对试验数据的回归,提出双向受力作用下,纤维剥离应变计算公式,分析普通板和纤维加固板板单元截面抵抗弯矩的区别,探讨外贴纤维条带对双向板极限承载力的贡献以及纤维加固双向板板单元截面抵抗弯矩的取值。采用屈服线理论,建立纤维加固板的极限承载力计算公式,计算结果与试验值吻合较好。研究成果可供实际加固改造工程参考。     

粘贴碳纤维布加固钢筋混凝土预裂梁试验研究

结合在役钢筋混凝土桥梁的损伤特点,对粘贴碳纤维布加固混凝土预裂梁在正常使用荷载水平下的钢筋应变及挠度变化规律,进行了详细的室内试验。通过比较每根试验梁加固前后的挠度及钢筋应变的变化规律,研究了持荷水平、预裂程度及配筋率对加固效果的影响程度,避免了不同试件因材料力学性能差异而导致的试验误差,模拟了实际公路桥梁加固前后的荷载试验过程,增加了室内试验数据与野外检测结果的可比性。室内试验结果表明,粘贴碳纤维布可大大提高预裂梁的刚度,有效降低钢筋应力水平,与桥梁现场静载试验结果是一致的。该研究为碳纤维布加固技术在桥梁加固维修中的应用提供了可靠的依据,具有较强的实用性。     

CFRP布加固钢筋混凝土双向板挠度变形的试验研究

对简支条件下受均布荷载作用的CFRP布加固钢筋混凝土双向板进行了试验研究,并对其挠度进行了理论分析,提出了正常使用阶段CFRP布加固钢筋混凝土双向板的刚度及挠度计算模式。计算结果表明,理论计算结果与试验值吻合较好,计算模式具有较好的精度。     

配置碳纤维增强复材网格筋的混凝土板抗冲切性能研究

混凝土板在集中荷载作用下容易发生冲切破坏,实际工程中已有板柱节点冲切破坏导致结构连续倒塌的案例。通过在混凝土板中配置碳纤维增强复材(CFRP)网格筋以提高混凝土板的抗冲切性能,开展了6个试件的抗冲切力学性能试验,得到了配置CFRP网格筋混凝土板的抗冲切承载力、CFRP网格筋应变、冲切范围内板的位移和板的破坏形态。试验结果表明,在混凝土板中配置CFRP网格筋可以提高混凝土板的抗冲切承载能力和抵抗变形能力,并且在出现冲切破坏后仍具有一定的承载能力。采用CFRP网格筋提高混凝土板抗冲切性能具有工程应用价值。     

碳纤维板加固钢筋混凝土梁抗弯性能试验

选择不同的碳纤维板板宽、数量、有无锚固措施及不同的锚固方式等作为试验参数,对9根采用碳纤维板加固的钢筋混凝土梁进行了抗弯性能研究。试验结果表明:这些加固措施有效地提高了梁的抗弯极限承载力和刚度,较好地约束裂缝的发展,具有良好的加固效果。有良好锚固措施时,其抗弯承载力显著提高。     

CFRP加固受损RC梁抗弯性能研究

对碳纤维加固已损伤钢筋混凝土梁后的抗弯性能进行了试验研究。采用3根钢筋混凝土进行三分点加载试验模拟碳纤维布加固已损伤桥梁的加固,得到了挠度和混凝土应变,钢筋应变等,为碳纤维布在桥梁加固中的实际应用积累经验。     

碳纤维加固具有初始裂缝的钢筋混凝土梁弯曲裂缝特性试验研究

进行了碳纤维加固具有初始裂缝的钢筋混凝土受弯梁的试验研究,研究发现,加固梁的裂缝具有间距小、宽度窄等特性,有利于结构的裂缝控制。还分析了加固梁具有这些特性的原因。     

预应力碳纤维布加固混凝土梁弯曲疲劳性能试验研究

目前,对预应力碳纤维布加固梁的疲劳性能研究甚少。通过对7根预应力碳纤维布加固混凝土T形梁弯曲疲劳性能的试验研究,考察了预应力碳纤维布加固量、钢筋配筋率、等幅变幅疲劳以及加固前疲劳损伤对加固梁疲劳性能的影响。试验结果表明,与非预应力碳纤维布加固梁相比,预应力碳纤维布加固后混凝土梁中受拉钢筋应力幅显著降低,混凝土梁疲劳寿命明显延长。     

粘贴碳纤维布或钢条带加固混凝土双向板承载力的塑性条带计算法

外贴高性能碳纤维 (CFRP)布和薄钢板条的补强技术可有效地加固钢筋混凝土结构。基于对受集中荷载的外贴碳纤维布或钢条带的钢筋混凝土双向板的试验研究 ,并在Hillerborg高级条带法的基础上提出了计算外贴条带加固双向板承载力的塑性条带法 ,该法比Hillerborg高级条带法具有更高的计算精度 ,且仍偏于安全。