玄武岩纤维布抗剪加固破损钢筋混凝土深梁的应变分析

为了研究玄武岩纤维(BF)布抗剪加固破损钢筋混凝土深梁的应变变化规律,对6根破损的钢筋混凝土深梁进行抗剪加固处理,对加固后的钢筋混凝土深梁进行二次加载试验。研究不同剪跨比、不同粘贴方式下钢筋混凝土深梁的破坏过程、破坏形态及玄武岩纤维布和混凝土的应变分布规律以及不同因素对应变分布的影响,为抗剪加固破损钢筋混凝土深梁的理论计算分析奠定基础。     

CFRP-PCPs复合筋嵌入抗剪加固梁的试验和设计方法研究

通过9根CFRP-PCPs复合筋嵌贴加固混凝土梁的抗剪试验,考虑不同嵌贴间距、不同嵌贴角度、复合筋不同张拉控制应力以及不同材质制成的嵌入式复合筋等参数对混凝土梁抗剪加固的影响效果;并对嵌入式CFRP-PCPs复合筋抗剪加固混凝土梁构件的破坏形式进行了分析。根据试验提出了抗剪加固承载力计算公式,将试验值与计算值进行比较,结果较为吻合。试验结果表明,CFRP-PCPs复合筋棱柱体对混凝土梁的抗剪性能有明显的提高作用。     

RC桥墩的FRP延性加固设计方法研究

为了制定经济合理的钢筋混凝土(RC)墩柱的纤维增强复合材料(FRP)抗震延性快速加固方案,提出了基于目标位移延性系数提高指标的FRP抗震延性加固设计方法,并建立了加固墩柱宏观力学性能参数(位移、延性系数)与材料性能参数(FRP约束混凝土极限压应变、FRP配箍率、FRP有效极限抗拉强度、FRP有效极限拉应变)之间的力学计算模型。进一步应用所提出的计算模型,结合有限元数值模拟技术,得到FRP约束圆形和矩形墩柱受力性能的分析结果,并与试验结果进行对比。结果表明,提出的FRP延性加固设计方法可较正确地计算加固RC墩柱的受力性能、FRP片材配箍率或加固厚度,并验证了考虑箍筋和FRP共同约束作用的Seible FRP约束混凝土极限压应变计算模型的合理性。     

FRP与混凝土界面粘结性能的试验研究

纤维(FRP)与混凝土的粘结性能是外贴纤维增强聚合物加固钢筋混凝土结构技术的关键问题。采用修正梁模型,对9个外贴FRP条带加固混凝土受弯构件的粘结性能进行了试验研究。分析了FRP应变、局部粘结剪应力发展规律以及沿粘结长度在各级荷载下的分布规律。考察了混凝土强度和FRP粘结长度对粘结强度等粘结性能的影响。验证了FRP有效粘结长度,探讨了有效粘结长度的影响因素,计算得到了局部粘结剪应力滑移关系曲线。通过对试验结果的统计回归分析,提出了局部粘结剪应力滑移本构关系模型以及有效粘结长度计算公式,分析结果与试验结果都吻合较好,可供实际加固改造工程应用及完善相应规范的编制参考。     

钢筋混凝土矩形空心墩柱的FRP约束效应研究

为了正确评价纤维增强复合材料(FRP)约束效应对钢筋混凝土(RC)空心墩柱受力性能的影响,首先采用有限元数值模拟方法,对FRP类型、厚度、幅宽和间距参数影响下约束RC矩形空心柱的轴压荷载、约束混凝土压应变、箍筋和FRP拉应变的变化规律进行研究。基于模拟结果,提出一种考虑FRP布环箍和箍筋共同约束效应的侧向约束压力计算公式,进而建立FRP约束混凝土压应力-应变模型。进一步应用提出的FRP约束混凝土模型评价FRP加固矩形空心桥墩的受力性能,并与试验结果对比,两者吻合较好。     

表层嵌贴CFRP板条加固混凝土梁抗剪性能的研究

为研究采用表层嵌贴法加固后钢筋混凝土梁的抗剪性能,推导加固梁抗剪承载力设计公式。本文基于Abaqus软件,构建表层嵌贴CFRP板条的T型梁模型,研究混凝土强度、配箍率、剪跨比、嵌贴角度、嵌贴间距对加固梁抗剪性能的影响,通过回归得到相关影响因素下的CFRP板条的有效应力表达式,建立表层嵌贴法的加固梁抗剪承载力表达式。研究表明:混凝土强度、剪跨比、板条的嵌贴间距和嵌贴角度对加固梁抗剪性能影响较大,配箍率对加固效果有一定的影响。表层嵌贴法对加固梁的挠度和极限承载力均有提高。将采用本文抗剪承载力表达式计算的结果与相关试验值对比,吻合较好。     

混凝土梁嵌粘混合FRP筋弯曲性能试验研究

分别在钢筋混凝土简支梁和连续梁的受弯区、负弯矩区表层嵌粘不同FRP筋材进行加固,进行单调加载弯曲试验,研究不同初始荷载、FRP筋种类对简支梁、连续梁嵌粘FRP筋后的特征荷载、应变、变形等的影响程度,记录加载过程中梁体裂缝扩展情况。结果表明:不同FRP筋混合嵌入加固混凝土梁,可显著提高简支梁、连续梁的抗弯承载力,改善使用阶段性能,与单一FRP筋材嵌粘加固相比,裂缝分布特征相似,延性更佳;在初始荷载未完全卸除时,混凝土梁表层嵌粘不同FRP筋的加固效果略逊于无初始荷载作用下的加固梁,不过效果仍比较理想,建议实际工程中尽可能卸除外部荷载后再进行嵌粘混合FRP筋加固。     

玄武岩纤维布抗剪加固受损混凝土短梁研究

为了研究玄武岩纤维布加固受损混凝土短梁的抗剪性能,采用BFRP布外贴法对6根受损混凝土短梁进行抗剪性能的试验研究和理论分析。研究结果表明,受损混凝土短梁外贴BFRP布加固后,抗剪承载力有所提高、跨中挠度有所减小,加固后试件抗剪承载力提高幅度最高可达31.6%;剪跨比和加固方式对加固后受损梁的抗剪性能有不同程度的改善。采用拉-压杆模型对抗剪加固的受损短梁抗剪承载力计算更为简洁准确;采用BFRP布对受损混凝土短梁的抗剪加固具有可行性。     

全FRP筋混凝土梁斜截面承载力研究进展

纤维增强复合材料(FRP)作为混凝土结构的新型高性能增强材料,受到了国内外土木工程界的广泛关注。全FRP筋混凝土梁斜截面受剪承载力的计算需要考虑FRP纵筋和FRP箍筋的特殊影响。在大量试验研究的基础上,各国规范均提出了全FRP筋混凝土梁斜截面承载力的计算公式,其中包括中国规范(GB 50608—2010)、日本规范(JSCE 1997)、英国规范(BISE 1999)、意大利规范(CNR-DT 203/2006)、美国规范(ACI 440.1R-06)、加拿大规范(CSA.S 806-12)。用这6种规范所提供的计算模型分别计算33根试验梁的斜截面承载力,并与试验结果作对比,以此评价这些方法的可靠性。     

基于已有试验结果和理论公式预测加固钢筋混凝土箱梁碳纤维布剪力贡献

对于纤维布抗剪加固矩形梁和T形梁,中外学者已进行了大量的试验和理论研究,并且提出纤维布剪力贡献计算公式,部分公式被不同国家的规范收录。但对于加固钢筋混凝土箱形截面梁的纤维布剪力贡献计算鲜有文献记录,因此本研究在已有试验和理论公式的基础上预测箱形截面纤维布剪力贡献计算。本文讨论了5种不同规范计算纤维布剪力贡献公式,同时收集了现有文献的181片纤维布抗剪加固矩形梁和T形梁试验结果,通过采用5种计算公式计算181片梁的纤维布剪力贡献值与试验结果对比,发现所有计算公式均有不同程度的离散,但fib Bulletin 14能较准确地计算矩形梁和T形梁的纤维布剪力贡献。此外,同样收集已有文献中的碳纤维布加固钢筋混凝土箱梁试验结果,采用已讨论的5种计算公式计算剪力,与试验结果相比,其计算值均大于试验值,研究发现规范中的计算公式都高估了纤维布的有效应变,而fib Bulletin 14的计算结果接近于试验值。因此,通过纤维布有效应变的试验值和fib Bulletin 14计算值的比较,引入有效应变修正系数1.31,计算出加固箱形梁纤维布剪力贡献值,与试验值能够较好地吻合。     

复合纤维抗剪加固掺粉煤灰混凝土外伸梁试验研究

通过对比试验方法,分别研究了外掺粉煤灰混凝土外伸梁在完好状态、损坏状态、不持荷状态和持荷状态下,采用复合纤维对梁斜截面进行抗剪加固的受力性能和破坏特征.在试验结果对比分析的基础上,对复合纤维抗剪加固机理进行了分析.研究结果表明,复合纤维加固能改善抗剪破坏的脆性,明显提高外伸梁的抗剪承载能力,增加外伸梁刚度,降低挠度.     

截面贯穿植入复材筋法加固钢筋混凝土短梁的抗剪承载力

为了探讨ETS法抗剪加固混凝土短梁的破坏过程、破坏形态及抗剪承载力,对4根钢筋混凝土短梁进行试验研究和理论分析。采用我国《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)、美国规范(ACI318-05)的计算值和试验值进行对比分析,计算值均比较保守。研究结果表明:钢筋混凝土短梁采用ETS法抗剪加固后,加固筋的存在延缓了裂缝的发展,提高了开裂荷载和抗剪承载力,表现出良好的受力和变形性能。     

约束钢筋混凝土矩形空心墩的FRP布拉应变试验研究

为了确定影响约束钢筋混凝土(RC)空心墩的纤维增强复合材料(FRP)有效拉应变的参数,建立其正确的计算模型,对10个FRP约束RC矩形空心墩进行了恒轴压、水平单向反复荷载作用下的拟静力试验。分析了不同约束试验空心墩的FRP拉应变实测值,结果表明:影响FRP布拉应变的参数包括约束区损伤位置、FRP类型和配箍率、剪跨比和约束墩的破坏模式。与不同FRP有效拉应变计算值进行对比,验证了弯曲破坏下约束矩形空心墩的FRP实测值与剥离破坏下FRP应变计算结果较接近,而与环向包裹粘贴或FRP拉断破坏模式下的FRP计算值相差较大。     

纤维布抗剪加固混凝土梁的研究与发展

简述了纤维布抗剪加固混凝土粱的研究意义,总结了国内外的最新研究成果,考察纤维布加固方式、混凝土强度、预加荷载和间距对加固效果的影响,阐述了纤维布加固梁的破坏模式和梁抗剪承载力的理论计算公式,对纤维布在未来抗剪加固混凝土粱上的运用提出了建议。     

FRP加固RC梁研究新进展

混凝土梁(RC梁)作为结构体系中的主要受力构件之一,常因各种原因出现劣损影响到结构安全。FRP材料因其具有轻质、高强、耐腐蚀等特性,已被广泛应用于RC梁的加固工程中。目前,FRP加固RC梁的研究较为深入。本文综述了国内外学者关于FRP加固RC梁的静力性能以及抗火性、抗冲击性的研究现状,分析了现阶段研究存在的问题,提出了对未来研究方向的建议。     

纤维增强塑料加固混凝土梁界面本构模型研究有关问题的分析与评价

针对FRP加固混凝土梁界面特性研究的众多问题,研究了FRP-混凝土界面粘结-滑移本构模型问题,界定了被加固混凝土梁体中介质与界面,找出了界面粘结剪应力的获取方法困难的原因,分析了界面滑移量的组成及刚体滑移以及界面粘结-滑移本构关系的参数及其适应性,对FRP加固混凝土梁FRP-混凝土界面的本构模型的有关问题进行了归纳和评价,并提出了FRP-混凝土界面特性研究的宽缺口梁试验法。     

钢筋混凝土梁抗剪加固方法研究

钢筋混凝土梁的抗剪加固问题是工程结构加固常见的难题之一,本文介绍了增加截面法、置换混凝土加固法、外贴钢板法、外包型钢加固法、增设支点加固法的设计方法和适用范围,以及国内外关于FRP加固法的设计规定,为相关研究及施工应用提供参考。     

FRP加固木结构研究和应用综述

与传统加固方法相比,FRP加固技术具有轻质高强、操作简便、耐久性好等特点,在木结构加固中具有重要的应用前景。详细叙述了国内外FRP加固木结构受压、受弯和受剪性能的研究方法和得到的结论,介绍了FRP加固木结构技术在建筑和桥梁中的应用概况。在总结已有研究中缺乏FRP对木柱约束效应、考虑木结构实际应力应变模型的加固木梁受弯性能及FRP加固木梁受剪性能三个方面研究的基础上,提出针对这三个方面进一步研究不同加固方式和加固参数对FRP加固木结构受力性能影响的建议,为制定FRP加固木结构标准奠定基础。     

CFRP加固RC梁的抗疲劳与防腐蚀效用

总结分析了腐蚀混凝土梁用FRP片材加固后的疲劳特性.共10根梁试件,其中1个梁未加固未腐蚀作为标准梁;3个梁进行腐蚀但未加固;3个腐蚀梁用GFRP布U型加固;3个梁受拉区用CFRP布进行抗弯加固,同时用GFRP布U型固定.当纵筋腐蚀到5.5%后,用FRP加固.FRP加固后,一些梁立即进行疲劳试验使其破坏,一些梁再进行第二次腐蚀以研究CFRP加固对梁抗腐蚀耐久性的影响.腐蚀坑使钢筋疲劳寿命明显下降.用U型FRP包裹RC梁不能明显改善梁的疲劳性能;但用CFRP加固梁受拉区,可显著提高梁的疲劳性能.预应力加固降低了梁中纵筋应力幅,疲劳寿命随预应力水平的增大而提高,预应力加固使梁的疲劳寿命明显提高.     

一种粘贴FRP加固混凝土梁设计阶段的挠度验算方法

目前我国的加固规范对混凝土梁进行外贴FRP加固设计时采用的仍是基于承载能力极限状态的设计方法,在设计阶段只针对加固梁的承载能力进行设计,缺少对加固梁变形进行控制验算的过程,不能保证加固梁在长期使用过程中满足正常使用极限状态的要求。而现有的研究中用于计算加固梁长期挠度的方法大多需要复杂的编程和烦琐的迭代计算过程,并不适用于加固设计阶段采用。因此,仍然需要一个简单且较为准确和安全的解析法来计算加固梁的挠度,以此来满足大范围用于实际工程对结构加固设计的要求。进行了粘贴CFRP板加固混凝土梁(RC梁)在荷载持续作用下的徐变试验,推导了加固梁的短期刚度Bs及由混凝土徐变、收缩导致的挠度增大系数λ,由此提出了一种在设计阶段验算加固梁挠度的方法并与试验数据进行了对比验证。结果表明,提出的加固梁变形验算方法可用在加固设计过程中验算加固梁的变形,从而保证加固梁的安全使用。