预应力FRP布加固混凝土桥墩的力学性能研究

通过对FRP(Fiber Reinforced Polymer)布加固混凝土桥墩时预应力施加方法的研究和分析,给出了预应力FRP布加固混凝土桥墩的施工方法;以某铁路桥梁中的大尺寸混凝土桥墩为例,比较分析了预应力FRP布加固混凝土桥墩的优点和优势,参照中美两国规范给出了预应力FRP布加固混凝土墩柱的承载力和延性分析方法。结果表明,与未施加预应力的FRP布加固混凝土墩柱相比,采用预应力FRP布加固混凝土墩柱可以有效提高其承载能力和延性;与AFRP布相比,CFRP布更适用于预应力FRP加固工程。     

BFRP-混凝土加固中胶层厚度对有效粘结长度的影响

FRP作为加固材料,主要是通过环氧树脂将FRP与混凝土粘结成一个整体,所以FRP-混凝土界面的粘结力学性能是影响加固效果的重要因素,也是FRP与混凝土共同工作的基础.而在实际工程中,FRP外贴加固混凝土结构的破坏一般发生在加固粘结面上,所以提高粘结面的粘结性能是提高混凝土加固的一项重要措施,而有效粘结面的提高可以增加粘...     

FRP加固混凝土结构耐久性能研究

目前，FRP加固混凝土结构在土木工程中应用越来越普遍，随着在工程上的广泛应用，FRP加固混凝土结构的耐久性问题成为了一个十分重要而迫切的研究课题。本文综述了近年来国内外在FRP加固混凝土结构耐久性方面的研究成果，介绍FRP加固混凝土结构后整体性能耐久性的研究方法和试验手段，并对今后的研究工作和实际工程提出了意见和建议。     

FRP加固损伤混凝土结构研究综述

FRP加固混凝土结构应用越来越广泛,在实际工程应用中,大多数混凝土结构都是在预加载下工作,未损伤混凝土结构相对较少,而现有的研究大多数是基于未损伤混凝土结构,因此,对FRP加固损伤混凝土结构的研究是FRP加固领域的重要课题。论文对国内外FRP加固损伤混凝土柱、梁及抗震和抗火的研究进行了分析和概括,提出了近期需要研究的问题,为相关研究和工程应用提供参考。     

FRP混凝土结构研究进展

为解决钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀的问题,建议将纤维增强复合材料(FRP)掺入混凝土中制成FRP混凝土,使FRP具有的轻质高强、耐腐蚀和耐疲劳等优良性能应用于混凝土结构修复加固工程中。从应力—应变关系、长期荷载下性能和抗震性能等方面阐述FRP约束混凝土力学性能在国内外的研究进展,从设计方法、计算模型和动力特性等方面分析了FRP约束混凝土研究中亟待解决的问题,为FRP修复加固混凝土结构的科学研究与工程应用提供了参考意见。     

FRP片材加固混凝土板研究进展

为研究FRP片材对加固混凝土板性能的影响,本文结合国内外学者对FRP加固混凝土板的受弯性能、承载力、疲劳性能及耐火性能等方面的研究进行了探讨。从已有的研究成果中可以发现,FRP加固混凝土结构的研究主要是对短期性能和承载力方面的研究,而对FRP加固混凝土结构长期性能和耐久性能方面研究较少,对于FRP片材加固混凝土板的试验研究和理论分析方面的剥离破坏开展则更少。因此,对FRP片材加固凝土板的研究具有一定的实际意义和工程前景。     

预应力高强纤维布加固技术及其工程实践

探讨了FRP加固混凝土结构的缺陷,提出通过施加预应力和改变粘结层性能来克服FRP现有加固技术缺陷的方法,试验表明,这一技术能方便、可靠地将各类FRP张拉至理想的应力状态,结合实际工程提出了预应力FRP加固混凝土构件的施工工艺。     

FRP在工程结构中的应用与发展

FRP(纤维增强复合材料)近年来在混凝土结构加固中得到广泛的应用,并作为一种新型高性能结构材料受到结构工程界的广泛关注,国内外有关研究和工程单位开展了大量的研究和实践应用。本文介绍了结构工程中常用的FRP材料性能和形式,分析了其优点与不足,并介绍了FRP加固结构、FRP配筋和预应力FRP筋混凝土结构、FRP结构与FRP组合结构以及FRP在桥梁结构、大跨空间结构和智能结构中的应用与发展,以期促进我国土建结构工程中对这一新型高性能材料应用和研究工作的开展。     

一种合理匹配的混杂纤维加固混凝土梁的方法

结构耐久性已成为土木工程的首要问题,纤维复合材料(FRP)加固混凝土被认为是混凝土维修加固的主导方向,但在实际工程中对梁进行抗弯加固时,FRP通常无法伸入梁端锚固,导致梁端FRP与混凝土粘结失效或梁端混凝土与钢筋剥离而脆性破坏。曾有人提出在梁端加U形箍锚固FRP的方法以克服梁端剥离破坏,随之又产生跨中剥离破坏,     

预应力FRP片材加固混凝土墩柱的研究进展

预应力FRP片材加固混凝土墩柱施工工艺简便,既可用于震后应急加固,也适于永久性抗震加固。这种新型加固方法能够避免FRP片材的应变滞后,充分发挥FRP片材的高强特性;促使原有混凝土裂缝的弥合,限制裂缝的发生和开展,提高柱的耐久性能;重新调整混凝土墩柱的受力状态,显著提高被加固混凝土墩柱的延性、承载力和抗震性能。基于预应力FRP片材加固混凝土墩柱的国内外研究现状,围绕预应力FRP片材加固混凝土墩柱的起源、FRP片材预应力施加方法、预应力FRP片材锚夹具、预应力FRP片材加固混凝土柱的抗震性能等几个方面的最新研究进展进行了综述,对目前FRP片材加固混凝土墩柱研究中亟需解决的问题进行了分析与展望。     

FRP片材加固混凝土结构黏结界面损伤分析

FRP(纤维增强复合材料)片材与混凝土界面的黏结性能是黏贴FRP片材加同混凝土结构中的关键问题.从损伤力学的角度出发,定义了FRP片材加固混凝土结构黏结滑移中的损伤变量,建立了界面黏结滑移的损伤模型,推导了损伤-滑移本构方程,分析了FRP加固混凝土结构黏结滑移破坏的损伤机理.     

预应力FRP布压型钢板与混凝土组合楼板的滑移

针对预应力FRP布压型钢板与混凝土组合楼板结构特点和实际受力分析,利用弹性分析理论,建立了预应力FRP布压型钢板与混凝土组合楼板相对滑移微分方程,并求解简支组合楼板在均匀荷载作用下的变形,以期为这类新型结构的研究积累经验。     

基于内聚力模型的FRP布加固混凝土梁柱子结构受力性能分析

FRP-混凝土界面力学性能是影响FRP加固结构承载力的重要因素。建立了可模拟FRP布加固结构黏结界面非线性软化力学行为的双线性内聚力单元,考虑混凝土与钢筋的材料非线性,进行了FRP布加固混凝土梁柱结构静力加载全过程有限元分析。分析了FRP布及黏结界面的应力变化、界面与结构破坏机制以及结构的承载力,与试验以及不考虑界面黏结滑移的有限元分析结果进行了比较,以验证方法的合理性,并提出了改进FRP环形箍布置方式。有限元分析结果表明：FRP布的拉应力、黏结界面应力与损伤变量等呈现节点区域大、跨中小的分布特点,剥离破坏随加载过程由节点域向跨中扩展,混凝土开裂后,FRP布与钢筋共同构成了悬链线机制;有限元分析所得结构破坏过程与试验的基本一致,揭示了黏结界面退化对FRP布加固混凝土结构受力性能的影响,所得各阶段最大荷载与试验结果的相对误差小于5%;不考虑黏结界面性能的退化与FRP布的剥离,则高估了悬链线阶段FRP布的贡献以及加固结构的承载力。黏结界面内聚力模型可为FRP布加固框架结构的受力性能分析提供参考。     

纤维增强复合材料加固钢筋混凝土单向板受弯性能研究

通过纤维增强复合材料（FRP）布加固钢筋混凝土单向板的受弯性能试验,研究了FRP布种类、层数、宽度、粘贴方式和锚固措施等因素对加固效果的影响。结果表明：在板底粘贴CFRP布和高强GFRP布均可明显提高钢筋混凝土单向板的受弯承载力和纵筋屈服后刚度。当采用横向粘贴1层U形CFRP布条作为端部锚固措施时,所有加固单向板试件的破坏模式均为跨中弯曲裂缝引起的剥离破坏。当FRP布宽度和层数相同时,采用CFRP布加固效果优于高强GFRP布加固。与对比试件相比,FRP布加固钢筋混凝土单向板试件的位移延性略有降低。高强GFRP布加固钢筋混凝土单向板的位移延性优于CFRP布加固钢筋混凝土单向板。FRP布的粘贴方式对FRP加固钢筋混凝土单向板的位移延性也有影响,单层FRP布加固单向板试件的延性较好。通过对试验结果的分析,提出了FRP布加固钢筋混凝土单向板构件受弯破坏模式的判别方法,验证了已有文献和GB 50608-2010《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》中给出的跨中弯曲裂缝引起的FRP剥离应变计算公式对FRP布加固混凝土单向板的适用性,建立了FRP布加固钢筋混凝土单向板受弯承载力计算方法。     

纤维增强聚合物约束混凝土组合构件

介绍了纤维增强聚合物混凝土组合材料的发展状况及工作机理，指出FRP混凝土构成的组合构件既发挥了FRP和混凝土各自的优势，又能通过该2组分的协同作用满足结构工程对强度，刚度，耐久性，延性，耐腐蚀性及综合造价的要求。基本力学性能计算表明，FRP管混凝土的抗压强度和延性成倍提高，受拉时开裂延缓，经过合理设计的组合梁，柱等构件具有极性的抗震性能。     

二次受力对FRP布加固混凝土梁的滞后应变

FRP布具有轻质、高强、耐腐蚀、施工方便等优点,在土木工程中得到广泛的应用,尤其是用于旧有结构的加固。在加固中,结构往往处于二次受力状态,导致FRP布相对于结构应变滞后。本文对目前FRP布加固混凝土梁滞后应变的研究进行综述,并通过实际算例,比较各算法的优缺点。     

聚乙烯纤维布约束混凝土短柱轴压性能的试验

试验研究了聚乙烯纤维布及其与碳纤维、芳纶纤维布混杂约束混凝土圆柱体的轴心抗压性能,重点分析了其破坏形态、承载力、应力-应变曲线和变形性能。试验结果表明:聚乙烯纤维布可显著改善混凝土柱的变形性能;它与碳纤维布混杂约束混凝土柱的承载力比单一聚乙烯纤维布约束柱提高91%,延性系数提高37%,可见,聚乙烯纤维布与碳纤维布具有良好的协同增强增韧效应。     

碳纤维布加固混凝土结构的施工技术

结合具体工程实例,介绍了碳纤维布加固混凝土结构施工工艺,提出了碳纤维布加固混凝土结构的施工方法及质量控制措施,并取得了良好的施工效果,为今后同类混凝土结构加固工程积累了一定经验。     

后植型FRP束锚固件与砌体材料锚固性能研究

针对FRP束锚固件在砌体材料（实心黏土砖）中的应用进行了研究,相比植入FRP束的混凝土试件,实心黏土砖的体积较小,因此其锚固性能会有明显不同。首先通过拉拔试验对FRP束与实心黏土砖的锚固性能进行了深入研究,分析并总结了相关重要参数对其锚固性能及破坏模式的影响规律。试验结果表明,采用预浸折叠式FRP束能有效提高锚固强度、预钻孔尺寸对锚固强度的影响较为明显。通过对试验结果和现有混凝土锚固强度模型的分析,确定锚固强度和破坏的有效投影面积相关,提出了两个针对FRP束与砌体材料的锚固强度模型,两者均能较准确的预测FRP束与砌体材料的锚固强度。     

FRP-圆钢管混凝土柱受剪性能试验研究

通过12根FRP-圆钢管混凝土试件和1根圆钢管混凝土对比试件的抗剪试验,研究环向包裹FRP布时圆钢管混凝土柱的受剪性能,分析了剪跨比、轴压比、含钢率、混凝土强度、FRP布层数等对FRP-圆钢管混凝土柱受剪性能的影响。研究结果表明,从开始加载至FRP布断裂,FRP布和钢管保持协同工作,FRP-圆钢管混凝土柱具有良好的变形能力。剪跨比和含钢率显著影响FRP-圆钢管混凝土柱的受剪承载力,FRP-圆钢管混凝土柱受剪承载力随剪跨比的增大而减小,随含钢率的增大而增大。增加FRP布层数、提高混凝土强度和增大轴压比均可小幅度提高FRP-圆钢管混凝土柱的受剪承载力。在试验研究的基础上,提出了FRP-圆钢管混凝土柱受剪承载力计算式,得出的计算结果与试验结果吻合较好。