CFRP板与钢梁粘结剥离破坏的试验研究

粘结层是碳纤维增强复合材料(CFRP)板加固钢梁的最薄弱环节。通过对4根加固梁的静载试验及6根加固梁的疲劳试验研究了CFRP板加固钢梁的剥离破坏。在CFRP板底端部贴的应变片记录了试验过程中的应变变化,并结合理论分析,探讨了各项因素对板端应变的影响及CFRP板的剥离破坏过程。静载试验中记录的随外荷载变化的应变曲线以及疲劳试验中记录的随疲劳加载次数变化的应变曲线都能分为4个阶段。阶段Ⅰ为板端溢胶对板端作用的拉力的衰退阶段,板端溢胶逐渐失去作用;阶段Ⅱ为正应力衰退阶段,正应变开始减小,而剪应力继续增加,使得压应变的增加更快;阶段Ⅲ为剪应力衰退阶段,在达到压应变峰值后,剪应力和应变减小,直到应变为0;阶段Ⅳ为剥离破坏阶段。根据这一规律,利用板端的应变片可以很好地监控加固梁粘结层的性能变化及裂缝的萌生。     

内嵌CFRP加固混凝土梁粘结性能试验分析

采用表层开槽、嵌贴碳纤维增强复合材料(CFRP)的混凝土结构加固新技术,对8根跨度为2.6m的混凝土T形梁进行粘结性能试验,研究了混凝土表层嵌贴CFRP的粘结承载力。试验中通过考察嵌贴长度和胶粘剂种类这两项影响粘结的主要因素,对试验现象和数据进行了分析,发现采用粘结性能好的胶粘剂可充分发挥CFRP板的高强性能;当试件均采用性能好的胶粘剂时,CFRP板的极限荷载随嵌贴长度的增加而增大,超过最优嵌贴长度时,极限荷载不再增长。     

交变荷载作用下CFRP布加固RC梁耐久性能试验研究

为了探究CFRP布加固钢筋混凝土梁(RC梁)在交变荷载作用下的耐久性,对8根CFRP布加固RC梁进行了恒载和交变荷载作用下的15 d、30 d老化试验,并通过三点弯曲试验得到了试验梁在不同荷载作用下的破坏模式、极限荷载、极限应变、弯曲性能、裂缝数量以及裂缝宽度.结果表明:经交变荷载作用15 d、30 d后,CFRP布加...     

预应力CFRP布加固低强度混凝土方柱的力学性能

为了研究预应力碳纤维增强复合材料(CFRP)布加固低强度混凝土轴心受压柱的力学性能,按截面配筋率不同设计制作了3组12根混凝土方形截面柱,混凝土强度均为C20,每组包括3根利用预应力CFRP布加固的混凝土柱和1根未加固的普通混凝土柱.通过对每组柱的静载试验,得到了试验柱极限承载力、轴向位移等试验数据,并利用有限元软件ANSYS建立了分析模型,对预应力CFRP布加固低强度混凝土柱进行了研究.结果表明:预应力CFRP布加固的混凝土柱在纵向受力钢筋屈服后,预应力CFRP布对混凝土的环向预压作用能够明显提高加固柱的极限承载力,且承载力提高幅度受截面配筋率及CFRP布张拉控制应力影响;对于配筋率较低的混凝土柱,利用预应力CFRP布加固后柱的承载力提高幅度随CFRP布预拉应力的提高而增大;同时能够明显提高混凝土的极限压应变,增大加固柱的轴向变形;采用预应力CFRP布加固技术能够使CFRP布较早地参与受力,充分发挥其高强度特性.     

CFRP加固钢筋混凝土直剪承载力试验

设计15个外贴碳纤维增强复合材料(CFRP)的Z型试件进行直剪加载试验,试验参数包括直剪面钢筋配筋率（0.46%~1.2%）和CFRP加固率（0%~0.3%）。依据试验结果提出加固后钢筋混凝土直剪承载力预测表达式,并基于分量模型分析其加固机理。研究结果表明:直剪承载力随CFRP加固率增大而提高,提高幅度为6%~50%;相同CFRP加固率时,直剪承载力提高幅度随配筋率的增加而降低,承载力提高源于CFRP提供了附加的侧向夹紧力;当外贴CFRP和内埋直剪钢筋提供相等的侧向夹紧力时,两者对直剪承载力的贡献作用相近;所提出的承载力预测表达式具有较好的适用性。     

无粘结预应力CFRP筋混凝土梁抗弯试验

为了研究无粘结预应力碳纤维增强复合材料（CFRP）筋锚具的锚固性能和无粘结预应力CFRP筋混凝土梁的受力性能,进行了4根无粘结预应力CFRP筋混凝土梁和2根对比混凝土梁的抗弯试验。结果表明:研发的预应力CFRP筋锚具具有很好的可靠性,无粘结预应力CFRP筋混凝土梁具有较好的受力性能和延性,非预应力钢筋是影响预应力CFRP筋混凝土梁延性和极限荷载最重要的因素;推导的简化公式可以准确地计算无粘结预应力CFRP筋混凝土梁的极限荷载     

CFRP加固混凝土柱的破坏模式及分析

通过试验研究,得出碳纤维布加固混凝土结构构件的典型破坏模式;并对剥离破坏机理进行重点探讨;提出加固混凝土柱在施工中应注意的问题。     

CFRP在某公共建筑混凝土折梁加固上的应用

论述了碳纤维复合材料 (CFRP)加固技术应用于某大型公共建筑混凝土折梁加固的设计原理及施工过程 ,提出了用CFRP进行梁正截面抗弯补强的简易计算方法。实践证明该工程使用效果良好 ,显示了碳纤维材料加固技术的良好前景     

碳纤维(CFRP)布加固老化混凝土梁试验性能研究

近年来,碳纤维增强复合材料(CFRP)由于其轻质、高强等特性被广泛使用于大型混凝土基础设施的加固、修复和改造中,推动了CFRP材料在土木工程领域中的应用。通过室内试验对经不同碳纤维布加固的六根已老化的混凝土梁进行力学性能研究,对比加固前后不同CFRP加固方案下梁的极限承载力增长规律、挠度特征以及破坏方式,分析碳纤维布加固部位、锚固方式、加固长度及其他因素对加固效果的影响规律,研究成果对于已建混凝土结构碳纤维的加固设计及施工具有指导意义。     

CFRP外贴加固混凝土梁斜截面力学性能及影响因素的试验研究

通过8根碳纤维布加固混凝土粱的抗剪试验,研究了碳纤维布加固方式、加同量、条带间距及粘贴层数对混凝土梁抗剪加固效果的影响.试验结果表明:外贴CFRP条带能有效提高试件的抗剪承载力,其破坏模式主要为CFRP布黏结失效破坏.承载力提高程度与加固方式、加固量、条带间距及枯贴层数密切相关.在受剪过程中,CFRP材料在混凝土梁裂缝发生之后开始发挥作用,而且CFRP条带的应变在斜截面上的分布不均匀.     

GFRP锚杆拉伸力学性能试验研究

玻璃纤维增强塑料（GFRP）是一种由树脂和玻璃纤维复合而成的新材料，具有较好的力学和耐腐蚀性能，在钢筋混凝土中用其代替钢筋可以解决耐久性问题。由于材料容易脆断，对于大直径的GFRP锚杆，试验机夹头夹持不住，导致直接拉伸试验很难成功，常用的方法是加工成小直径试件。采用φ10，φ13，φ15几种不同直径的GFRP锚杆试件进行试验，然后用回归方法预测大直径φ32试件力学指标，从而试图避免试件加工造成的影响。通过拉伸试验，研究了GFRP锚杆基本力学指标，画出了应力-应变关系曲线，讨论了其基本破坏形态。与普通钢材比较具有强度高、脆性破坏的特征，应力-应变曲线呈直线型。同时，与螺纹钢的力学性能指标和经济指标进行了比较，GFRP锚杆显示了优越的力学性能和良好的性价比。通过试验证实，GFRP锚杆具有强度高、与混凝土变形协调性好等力学性能，如果替代钢材锚杆应用于边坡永久加固工程，将具有广阔的应用前景。     

握裹力对加筋水泥土墙承载性能影响的试验研究

根据对加筋水泥土梁承载特性的试验研究 ,得出加筋水泥土梁随型钢锚固程度不同可能存在两种破坏模式 :在锚固充分的情况下表现为水泥土体的剪切破坏和在锚固不足的情况下表现为型钢与水泥土间的握裹失效破坏 ;型钢与水泥土间的握裹应力随着载荷的增大而增大 ,达到握裹强度后便保持不变 ,且越靠近梁端 ,越迟达到握裹强度。当梁端握裹应力最终达到握裹强度后各点握裹应力全部达到握裹强度 ,荷载的进一步增加将使型钢与水泥土界面发生滑移甚至脱离 ,导致梁体承载能力丧失。握裹强度随着水泥土抗压强度的提高而提高 ,握裹力随型钢与水泥土间握裹面积及锚固长度的增加而增大。     

插钢筋水泥土力学性能的试验研究

通过对钢筋水泥土进行各项力学试验 ,分析了水泥掺入比、配筋率、以及跨度对加筋水泥土梁承载力的影响 ,还对钢筋与水泥土的粘结性能进行了一系列的试验 ,以评价两者之间的握裹力 ,在整理和分析试验数据的基础上 ,初步得出其基本的力学性能 ,为钢筋水泥土用于支护工程提供试验依据 ,也为钢筋水泥土桩用于实际提供可靠的保证。     

碳纤维塑料筋粘结锚固性能的试验研究

基于对 30个拉拔试件的试验结果 ,对碳纤维增强塑料筋在不同的环境介质 (混凝土、环氧树脂、素水泥浆 )中的粘结锚固性能进行了较为系统的研究 ,并得出了有关的结论 ,指出了需要注意的问题     

碳纤维复合材料管的强度特性试验研究

对碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastic,简称CFRP)管的抗拉和抗压强度进行了试验研究,得到了碳纤维复合材料管的极限抗拉和极限抗压强度,为进一步推广CFRP管的应用奠定了基础。     

GFRP筋拉伸力学性能温度效应试验研究

 玻璃纤维增强塑料(GFRP)材料的力学性能对工作环境温度很敏感,在设计时应充分考虑环境温度对此的影响。通过试验研究在不同工作环境温度(20 ℃～120 ℃)条件下GFRP筋拉伸力学性能的温度效应。加载设备采用MTS322电液伺服静动万能试验机,试验温度由环境箱进行自动控制。试验结果表明：试件在加载过程中,会因损伤而发出清脆响声,其表面出现白斑状裂纹,随荷载增加响声增大而渐密;破坏形态多为较大范围内发生片状裂开破坏,偶见某一断面断裂破坏,均为脆性破坏;GFRP筋的力学性能对环境温度非常敏感,极限抗拉强度、抗拉初始弹性模量、屈服应变和极限延伸率随着环境温度增加而下降,而抗拉屈服后弹性模量变化规律则相反;GFRP筋应力–应变曲线在20 ℃～80 ℃时为双线性,随着温度升高,其屈服点逐渐降低,在100 ℃,120 ℃时应力–应变曲线变为线性。通过试验分析,建立考虑环境温度影响的GFRP筋应力–应变关系及其相关参数同环境温度的关系;提出考虑环境温度影响的GFRP筋极限抗拉强度计算公式。试验研究成果为GFRP筋在不同环境温度条件下应用提供了科学依据。     

华北自然环境条件下碳纤维片材耐久性能的试验研究

碳纤维片材加固混凝土结构广泛应用于土木工程,关于其耐久性能的研究已得到了工程界的重视。通过对目前土木工程加固常用的几种碳纤维片材耐久性进行的试验研究,考察在华北地区自然环境条件下老化对其抗拉强度、伸长率和弹性模量等的影响。目前已完成了40个试件的试验,结果表明,随着老化时间的延长,CFRP的抗拉强度和伸长率略有降低,弹性模量基本保持不变。     

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。     

西北自然环境条件下碳纤维片材耐久性能的试验研究

FRP加固广泛应用于土木工程,对耐久性能的研究已得到了工程界的重视。对目前土木工程加固常用的碳纤维片材耐久性进行了初步的试验研究。考察我国西北自然环境条件下老化对其抗拉强度、伸长率和弹性模量等的影响。共完成40个碳纤维片材的拉伸性能试验。截至自然老化2年时,碳纤维片材伸长率略有下降,抗拉强度与弹性模量基本不变。     

某变电所爆炸火灾后框架梁加固设计与施工技术

碳纤维材料加固混凝土结构是一种新型加固技术。某110kV变电所户内电容器爆炸引起火灾,导致电容器室框架梁受到一定程度的损伤,危及结构安全,影响设备的安全运行,经分析比较多种加固方案,最终采用粘贴碳纤维布对该框架梁进行加固。