碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳性能试验

完成了粘贴碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳试验。试验结果表明,碳纤维布加固可以明显提高梁的疲劳寿命,减小粱的变形,提高梁的疲劳抗裂性能。因此,粘贴碳纤维布可以较大提高锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳性能,延长锈蚀钢筋混凝土结构的使用寿命,为碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土结构的长期疲劳性能研究提供了试验依据。     

碳纤维布加固混凝土梁的疲劳性能试验研究

本文进行了碳纤维布加固混凝土梁(包括损伤混凝土梁)的疲劳性能试验研究。试验表明:粘贴碳纤维布后混凝土梁的疲劳寿命可提高60%~80%,混凝土梁的疲劳变形减少了40%~60%,混凝土梁的疲劳抗裂性能得到较大提高。因此,粘贴碳纤维布是提高混凝土梁疲劳性能的有效方法,可用于延长损伤混凝土结构的使用寿命。     

碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁抗弯刚度的衰减规律

在对碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁进行四点弯曲疲劳试验的基础上,研究了加固梁抗弯刚度和损伤变量、荷载加载次数与疲劳寿命比之间的关系。试验结果表明：加固梁抗弯刚度的衰减曲线包括初始的快速减小阶段、稳定衰减阶段和梁临近破坏的快速减小阶段。分析结果表明：加固梁的线性刚度比介于0．6～0．9之间,平均值为0．75,破坏刚度比介于0．4～0．8之间,平均值为0．6,加固梁疲劳破坏时损伤变量约为0．4,此值可作为碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁疲劳破坏的失效判据。     

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。     

浅析锈蚀混凝土梁的刚度与疲劳损伤

基于线性累积疲劳损伤理论及作者一些相关试验数据,建立了锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳累积损伤度修正公式,为锈蚀钢筋混凝土结构的进一步研究提供依据。     

锈蚀钢筋混凝土梁疲劳性能试验研究

通过锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳试验,分析了主筋锈蚀与混凝土梁疲劳性能的关系。疲劳试验包括1根钢筋未锈蚀的对比梁和8根钢筋锈蚀率介于4%～12%的试验梁。试验结果表明锈蚀钢筋混凝土梁的刚度在疲劳过程中表现出“下降—平稳—上升”三阶段特性。由于钢筋混凝土梁中钢筋的不均匀锈蚀,钢筋表面产生明显的坑蚀,锈蚀梁的疲劳破坏在应力幅最大且表面有坑蚀的钢筋截面发生。随着主筋锈蚀率的增加,梁的疲劳寿命急剧缩短,其破坏形式为受拉钢筋脆性断裂,破坏前没有预兆。振动测试表明,梁的基本频率并不是随疲劳损伤积累而单调下降,实测基本频率不能可靠地预报锈蚀钢筋的疲劳断裂破坏。同时,在相同疲劳循环次数下,随疲劳应力幅的增大,钢筋锈蚀的性能逐渐由软钢向硬钢转变。     

疲劳损伤锈蚀预应力混凝土梁受力性能研究

对经历不同疲劳加载历程的锈蚀预应力混凝土梁进行静力加载，研究了疲劳损伤锈蚀预应力混凝土梁的受力性能。采用三维激光扫描技术获得了锈蚀预应力筋几何模型。试验结果表明：不均匀锈蚀诱发预应力筋在截面积最小且存在明显锈坑处发生脆性断裂；疲劳损伤后锈蚀预应力混凝土梁初始刚度发生退化，变形能力明显降低，具有脆性破坏特征；随疲劳损伤程度的增加，锈蚀预应力钢丝的变形能力降低；普通钢筋屈服平台缩短，极限应变降低。     

碳纤维布加固部分预应力混凝土梁的疲劳性能研究

制作了五根部分预应力混凝土梁,开展了碳纤维布加固梁和未加固梁的对比疲劳试验.试验结果表明:采用粘贴一层碳纤维布加固梁的疲劳寿命比未加固梁提高了23%,粘贴二层碳纤维布的加固梁疲劳寿命提高了55%.加固梁在压区混凝土应变、钢筋残余应变和残余挠度等性能方面都有明显的改善.因此,粘贴碳纤维布可以较好地提高损伤部分预应力梁的抗疲劳性能、延长损伤混凝土梁的使用寿命,为碳纤维布加固混凝土结构的疲劳性能研究提供了试验依据.     

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。     

碳纤维加固锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力

为研究碳纤维对锈蚀钢筋混凝土梁加固后抗弯承载力的变化情况,采用碳纤维对一根锈蚀率为9%的梁正截面进行加固,计算加固后的抗弯承载力。分析结果表明:钢筋锈蚀到一定程度后,无法满足承载力要求;采用碳纤维布进行加固后,梁抗弯承载力显著提升,满足承载力要求;在适用条件下,抗弯承载力随着碳纤维布用量的增加而增加。     

混杂纤维布加固混凝土梁抗弯疲劳性能试验研究

通过5根钢筋混凝土梁的变幅疲劳试验,研究碳/玻璃混杂、碳/玄武岩混杂纤维布加固梁的弯曲疲劳性能,并与玄武岩纤维布加固梁进行了比较。结果表明:在纤维布粘贴层数相同条件下,混杂纤维布加固梁的抗疲劳性能更优,疲劳寿命明显延长。在均方根等效载荷法的基础上,得到了变幅疲劳试验梁的S-N曲线数学表达式,可供工程设计参数。     

随机变幅疲劳荷载下CFL增强RC梁疲劳寿命的试验研究

基于321国道上1个月内通过某桥的随机车流量数据,经过一系列的转换得到试验用的随机变幅疲劳荷载谱,并通过MTS810疲劳试验机实现了随机变幅疲劳荷载下碳纤维薄板（CFL）增强RC梁三点弯曲疲劳试验。试验结果表明：与普通RC梁相比,CFL的加固显著提高了随机疲劳荷载作用下RC梁的疲劳寿命,改善了其疲劳性能;随机变幅荷载下增强梁的疲劳损伤演化和疲劳破坏模式与常幅疲劳荷载相同;但随着疲劳荷载水平和荷载幅值的增大,随机变幅疲劳荷载作用下构件的疲劳寿命低于常幅疲劳荷载作用下得到的寿命,因此结构设计中采用常幅疲劳试验结果估算实际服役构件的疲劳寿命和进行疲劳设计是不安全的。     

碳纤维布加固钢筋混凝土梁弯曲破坏模式分析

分析并提出碳纤维布加固混凝土梁可能发生的9种弯曲破坏模式及各种破坏模式之间的相互转化条件,在此基础上给出常见破坏模式下加固梁的抗弯承载力,并通过文献试验数据对提出的结论进行验证。     

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。     

钢筋混凝土梁腐蚀后疲劳性能的试验研究

对先人工腐蚀和预裂后再人工腐蚀的钢筋混凝土梁试件进行了静力荷载和高周疲劳荷载试验研究,比较了腐蚀对钢筋混凝土梁静力性能和疲劳性能的影响。研究表明,当钢筋腐蚀率较低(小于5%)时,钢筋混凝土梁的静承载力没有明显的变化,但在高周反复荷载作用下,梁疲劳承载力大为降低,特别是试验前预腐蚀的梁,疲劳寿命仅为未腐蚀梁的26%。疲劳承载力降低的原因是局部腐蚀(即使程度很小)导致梁中钢筋出现微缺陷,或使已有的微缺陷扩大,加速了钢筋微裂纹的扩展。所以,对于腐蚀环境中承受反复荷载作用的钢筋混凝土结构,设计中应特别注意腐蚀对结构疲劳性能的影响。     

考虑二次受力的碳纤维加固钢筋混凝土梁抗弯性能的试验研究

对 17根考虑二次受力的碳纤维加固钢筋混凝土梁进行抗弯性能试验 ,考虑纵向钢筋的配筋率、碳纤维数量以及加固时的应力水平对加固效果的影响。试验研究表明 ,碳纤维具有良好的加固效果 ,第一阶段应力的存在会使加固效果降低 ,配筋率、碳纤维加固量等对碳纤维的应变影响较大