爆炸荷载作用下外贴FRP加固钢筋混凝土双向板试验研究

通过集团装药隔土爆炸荷载作用下4块外贴FRP条带加固钢筋混凝土双向板和1块普通板的对比试验,考察了裂缝的产生、开展过程及分布形状,分析了FRP加固板的荷载、位移、加速度、钢筋和混凝土以及FRP应变动力响应时程,研究了FRP加固板的抗爆破坏特征。研究结果表明：外贴FRP条带加固能有效延缓混凝土的开裂,限制裂缝的开展,改善钢筋混凝土板的抗爆性能;外贴FRP条带加固后,RC双向板的跨中位移响应、混凝土和钢筋应变响应明显降低,结构的抗爆炸冲击波能力得到明显提高;外贴FRP条带加固双向板在爆炸冲击荷载作用下的破坏形态有受弯破坏和弯曲屈服后的剪切破坏,外贴FRP条带在极限状态时发生了剥离及断裂破坏。图12表6参10     

FRP加固钢筋混凝土受弯构件裂缝计算模式

本文主要讨论了外贴FRP加固钢筋混凝土梁的开裂性能,对我国现行钢筋混凝土设计规范GB50010-2002中的裂缝计算公式进行了适当的修正,提出了适用于加固构件的裂缝计算模型,该模型考虑了钢筋—混凝土和FRP—混凝土界面间粘结力的影响。文中对裂缝间距和裂缝宽度的模型预测结果和试验结果进行了比较,对比结果表明文中提出的计算模型是合理的。     

钢筋混凝土T梁HB-FRP抗剪加固试验和数值模拟

基于室内模型试验,开展了混合黏结纤维增强复合材料(HB-FRP)抗剪加固钢筋混凝土T梁的受力性能研究.对未加固、外贴纤维增强复合材料(EB-FRP)加固及HB-FRP加固T梁进行了破坏性对比试验,并采用Abaqus软件建立了精细化有限元模型,对比分析了试验和数值计算结果,验证了有限元模型的准确性;在此基础上进行参数分析,研究了混凝土强度、箍筋间距、FRP条带数量及FRP厚度对加固梁抗剪承载能力的影响.结果 显示:HB-FRP抗剪加固梁的剪切裂缝间距要小于EB-FRP加固梁的裂缝间距;EB-FRP加固梁发生黏贴区域大面积剥离,而HB-FRP加固梁仅在相邻钢扣件间有裂缝的区域出现了剥离,钢扣件有效抑制了裂缝剥离扩展;HB-FRP抗剪加固梁的FRP应变水平为EB-FRP抗剪加固梁的2倍,表现出了较好的延性.综合考虑未加固梁、EB-FRP加固梁及HB-FRP加固梁的参数分析结果,对钢筋混凝土T梁抗剪承载能力的影响因素按照重要性降序为:混凝土强度、箍筋间距、FRP间距、FRP厚度.     

外贴纤维加固梁CFRP与混凝土粘结性能的试验研究

FRP与混凝土之间的粘结性能是控制外贴FRP加固混凝土结构成败的关键,在外贴CFRP加固钢筋混凝土梁试验中,在纯弯段内沿CFRP受力方向连续粘贴了应变片,进行了CFRP与混凝土的粘结性能的试验研究,并在试验数据的基础上分析了CFRP应变以及粘结剪应力的发展和沿粘结长度的分布规律。研究结果表明初始裂缝的存在对粘结性能的影响主要表现在加载初期和裂缝附近的局部范围。     

FRP补强加固RC梁粘结破坏机理研究

根据FRP(Fiberreinforcedplastic)补强加固RC梁的试验结果,总结了FRP补强加固钢筋混凝土受弯构件早期破坏形态的过程和特点。FRP加固钢筋混凝土抗弯构件粘结界面的剪应力的分布在纤维截断点处存在较高的应力集中,随着离截断点距离的增大剪应力分布逐渐趋于均匀,粘结锚固长度不足和过高的应力集中是造成FRP加固钢筋混凝土构件早期破坏的主要原因。采用“齿”状块体力学计算模型和混凝土裂缝理论分析了FRP加固钢筋混凝土受弯构件时需要的有效锚固长度,并通过简化修正得出了FRP加固钢筋混凝土受弯构件最小锚固长度的计算公式,提出了FRP的容许应变值和避免FRP早期破坏应采取的措施,可供FRP加固工程设计和施工参考。     

体外预应力辅助张贴FRP布加固钢筋混凝土梁

针对外贴FRP布加固混凝土存在的不足,提出了体外预应力体系辅助外贴FRP布加固钢筋混凝土T形梁的方案,并从施工工艺、内力和整体性等方面作了分析,指出该方案对克服单独外贴预应力ERP布或者体外预应力加固混凝土开裂梁存在的不足具有明显的效果.     

腐蚀环境下梁桥多维修方式加固后的受力裂缝发展分析

为了对比不同加固方法对腐蚀环境下病害桥梁构件的性能改善作用,开展了粘贴CFRP片材、粘贴BFRP片材和锚贴钢板法等3种加固方法对锈蚀的钢筋混凝土梁桥构件加固后的受力裂缝发展及变形性能分析研究.结果表明:在裂缝发展约束方面,粘贴CFRP和粘贴BFRP加固效果较为明显,锚贴钢板法初期较好,后期裂缝宽度突然增大.另外,未加固...     

FRP加固钢筋混凝土结构尺寸效应的研究进展

为提高纤维增强复合材料(FRP)加固大尺寸钢筋混凝土构件设计的合理性,对FRP加固钢筋混凝土构件尺寸效应的研究现状进行了综述和分析,重点介绍了FRP材料、FRP和混凝土之间的粘结强度、FRP加固钢筋混凝土梁和FRP加固钢筋混凝土柱的尺寸效应研究成果;在归纳总结的基础上,对FRP加固钢筋混凝土结构尺寸效应的研究提出了建议...     

FRP加固钢筋混凝土梁耐冲击性能相关问题的研究进展

基于静态荷载作用下的纤维增强复合材料(Fiber reinforced polymer,FRP)加固钢筋混凝土梁式构件性能的研究已经开展得相当广泛。相反,冲击荷载作用下FRP对RC梁式构件的加固效果的认识急需提高。冲击荷载作用下RC构件性能的分析需要考虑多种动力学效应,如惯性效应、应变率效应。本文介绍了考虑应变率效应的FRP-混凝土界面动态行为方向的研究现状和冲击荷载作用下的FRP加固钢筋混凝土梁式构件的研究进展,并对值得进一步深入研究的问题进行了探讨与展望。     

FRP与混凝土界面黏结-滑移本构关系的试验研究

FRP与混凝土的黏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黏结性能进行了试验研究,考察混凝土强度和FRP黏结长度对黏结性能的影响,分析了FRP应变以及局部黏结剪应力发展规律以及沿黏结长度在各级荷载下的分布规律,计算得到了局部黏结剪应力-滑移关系曲线。通过对试验结果的统计回归分析,提出3种不同复杂程度的局部黏结剪应力-滑移本构关系模型,3种本构关系模型与试验结果都吻合较好,可供实际加固改造工程应用以及完善相应规范的编制参考。     

纤维材料抗剪加固钢筋混凝土梁的影响因素与试验结果分析

本文讨论了多种因素对纤维布加固钢筋混凝土梁效果的影响，分析了不同因素的影响程度，并分析了纤维布对梁刚度、开裂荷载的影响。最后对纤维布的应变变化情况进行了研究。     

纤维材料抗剪加固钢筋混凝土梁的影响因素与试验结果分折

本文讨论了多种因素对纤维布加固钢筋混凝土梁效果的影响,分析了不同因素的影响程度,并分析了纤维布对梁刚度、开裂荷载的影响,最后对纤维布的应变变化情况进行了研究。     

Analytical model for the torsional behaviour of reinforced concrete beams retrofitted with FRP materials

An analytical approach for the prediction of the torsional response of reinforced concrete (RC) beams strengthened with fibre-reinforced-polymer (FRP) materials is described. The analysis method employs the combination of two different theoretical models: a smeared crack model for plain concrete in torsion for the elastic till the first cracking response and a properly modified truss model for the post-cracking response. The proposed method addresses the contribution of the externally bonded FRP materials to the torsional capacity of RC beams using specially developed equations in the well-known truss theory and utilizes softened and FRP-confined concrete stress–strain relationships. Detailed verification of this methodology is achieved through extensive comparisons between analytically predicted behaviour curves and experimentally obtained ones. The experimental data comprise a series of 12 tests in pure torsion and an additional database of experimental information for 24 specimens compiled from works around the world. These comparisons demonstrated that the proposed model is capable of adequately describing the full torsional response and of predicting with satisfactory accuracy the torsional moment at cracking and the ultimate torque capacity of FRP strengthened RC beams. Applications of the developed method as an assessment tool to strengthened beams with U-shaped FRP configurations and some first design examples that demonstrate the contribution of the FRP materials on the torsional response are also included.     

混杂FRP复合材料性能及其加固腐蚀RC梁弯曲性能研究

在混杂FRP(Fiber Reinforced Polymer)复合材料单轴拉伸性能研究的基础上,通过对四根腐蚀混凝土梁的弯曲试验,研究了碳/芳纶/玻璃三种纤维层间混杂布对腐蚀混凝土梁弯曲性能的影响。结果表明:(1)混杂FRP复合材料均表现出良好的混杂效应,但碳/芳纶/玻璃三种纤维的混杂效应最优,其混杂效应系数达到0.453。(2)碳/芳纶/玻璃层间混杂纤维布加固腐蚀梁的开裂、屈服、峰值、极限荷载相比未加固腐蚀梁分别提高了14%、60%、98%和91%,而位移延性系数仅降低11%,表明混杂纤维布可显著改善腐蚀混凝土梁的弯曲性能,这将为混杂FRP复合材料加固腐蚀混凝土结构性能评估与加固设计提供参考。     

不同加载速率下钢筋混凝土梁力学性能试验研究

利用MTS电液伺服试验系统对钢筋混凝土梁进行不同加载速率下的力学性能试验,采用位移控制的单调加载方式,加载速率分别为0.1mm/s、0.5mm/s、1.0mm/s、5.0mm/s和10.0mm/s,研究加载速率对钢筋混凝土梁力学性能的影响,分析加载速率对钢筋混凝土梁破坏形式、荷载-变形曲线的影响,及加载速率对钢筋混凝土梁的开裂、极限、破坏荷载,开裂、极限、破坏位移以及延性和耗能能力的影响。结果表明：随着加载速率的提高,钢筋混凝土梁的裂纹分布更加均匀,且宽度逐渐减小;钢筋混凝土梁的开裂、极限、破坏荷载,开裂、屈服、极限位移和位移延性系数都随着加载速率的增加明显增大;随着加载速率的增加,钢筋混凝土梁的耗能能力得到显著提高。     

Corrosion of steel reinforcements embedded in FRP wrapped concrete

A large number of reinforced concrete (RC) structures that have been damaged due to corrosion of steel reinforcements are rehabilitated with fiber-reinforced polymer (FRP) composites. This paper investigates the progression of corrosion of steel in concrete after it has been treated with surface bonded FRP. Concrete cylinders with embedded steel bars are immersed in salt water and anodic current is passed through the reinforcement to initiate cracking in concrete due to accelerated corrosion of steel. Glass and carbon FRP sheets have been adhesively bonded on the cylinders. Anodic current was continued for specified times. Pull out strength, mass loss, half cell potential of the steel and cell voltage have been reported as metrics of performance of the samples. FRP wrapped samples have shown substantially higher resistance to corrosion.     

内嵌CFRP板条加固混凝土梁的抗弯性能试验研究

通过6根足尺混凝土梁的抗弯加固试验,对内嵌CFRP板条加固梁的破坏过程、受力性能、截面应变分布和挠度变形规律进行了研究。试验结果表明,内嵌CFRP板条加固梁跨中截面应变分布和挠度变形规律与外贴CFRP加固梁相似,但内嵌加固能有效避免板条的剥离破坏,其抗弯加固性能优于相应的外贴加固梁;预载加固将会降低内嵌板条的加固效果。基于混凝土结构加固理论,并考虑预加荷载的影响,对内嵌CFRP板条加固梁3种弯曲破坏形态(钢筋屈服前混凝土压碎、钢筋屈服后混凝土压碎和钢筋屈服后FRP拉断)下的抗弯承载力进行理论分析,并建立开裂弯矩、屈服弯矩和极限弯矩的计算公式,其计算结果与作者及国内外已有的试验实测值吻合较好,可用于实际工程加固设计。     

纤维复合材料布加固混凝土梁受剪性能的试验研究

本文介绍了8根GFRP布、1根CFRP布加固混凝土梁以及1根未加固对比梁的受剪试验,研究了FRP布受剪加固形式、加固量、剪跨比、FRP材料类型等对受剪性能的影响,着重研究了U型FRP布受剪加固的剥离破坏性能和承载力。根据FRP布应变的试验实测结果,分析了剥离破坏时FRP布的有效发挥程度及其对受剪承载力的贡献,提出了U形FRP布受剪加固混凝土梁剥离承载力的计算公式。     

FRP板加固混凝土梁的理论计算模式

分析了国内外有关FRP板加固混凝土梁的抗弯承载能力和粘结锚固性能理论计算模式。