CFRP加固初始受载钢筋砼梁抗剪性能的试验研究

在一组采用CFRP进行抗剪加固的初始受载钢筋混凝土梁试验的基础上，研究了这些梁的裂纹扩展。载荷-挠度曲线，碳纤维布的应变，箍筋应变，破坏载荷和破坏特征。     

新型玄武岩FRP筋加固结构性能研究

针对钢筋锈蚀在工程加固领域中带来的严重安全生产问题,应用具有极强耐腐蚀性的新型玄武岩增强塑料(BFRP)筋,内嵌加固混凝土梁结构。制作7根混凝土梁进行静力加载试验,研究采用不同直径、加固数量的BFRP筋加固试件的受力性能,对其受力过程、破坏形态、承载力、变形和裂缝发展情况进行分析。结果表明,采用新型BFRP筋对混凝土结构进行加固可以有效增加结构的开裂载荷与极限载荷,开裂载荷提高73.88%~165.01%,极限载荷提高62.16%~72.90%;且有效减小加固构件的变形,延缓裂缝开展。但并不是加固筋材数量越多加固效果越好。BFRP筋可以推广应用在易受腐蚀地区代替钢筋进行结构加固工作。     

玄武岩FRP筋混凝土梁抗弯性能试验研究

通过6根玄武岩FRP筋混凝土梁与6根钢筋混凝土梁静力加载对比试验,研究不同纵筋配筋率的玄武岩FRP筋混凝土梁与钢筋混凝土梁的受力性能,分析其承载力变化过程、破坏形态、挠度变形与裂缝发展情况。试验结果表明,玄武岩FRP筋混凝土梁载荷–挠度曲线近似为直线,但仍然具有较好的延性;开裂载荷与极限载荷相比钢筋混凝土梁略低;裂缝宽度在2.5 mm以内,且分布对称均匀,裂缝间距略大于钢筋混凝土梁;玄武岩FRP筋混凝土梁产生的挠度较大,应提高玄武岩FRP筋与混凝土之间的粘结性能,最大限度发挥玄武岩FRP筋抗拉强度高的特点。     

芳纶纤维加固钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究

本文根据芳纶纤维加固钢筋混凝土梁和未加固的混凝土参考梁的抗弯性能静载试验研究,分析了芳纶纤维加固钢筋混凝土受弯构件的破坏过程,研究了加固后钢筋混凝土受弯构件正截面的破坏特征、受力特点及影响因素(粘贴层数和配筋率)。结果表明,粘贴芳纶纤维可以明显地增加钢筋混凝土梁的抗弯刚度,有效地提高钢筋混凝土梁的抗弯承载能力和构件的延性,为芳纶纤维应用于土木工程结构加固领域提供了理论依据。     

内嵌CFRP筋抗弯加固混凝土梁试验研究

通过4根梁试件的静力加载试验,对内嵌cFRP筋加固混凝土梁的受力过程、开裂荷载、屈服荷载、极限荷载、裂缝和变形情况等进行了较为系统的研究.结果表明,内嵌CFRP筋加固混凝土梁没有发生剥离破坏,且能够显著提高被加固梁的极限荷载,随加固量增加,提高幅度越大,最大可提高81.89%,而对开裂荷载、屈服荷载影响较小;加固梁裂缝间距较小,数量较多,梁破坏时最大裂缝宽度小,梁的挠度变形也相对较小.内嵌式加固方法快捷简单、不影响结构的正常使用,是一种值得推广的新技术.     

FRP板加固钢筋砼梁正截面强度分析

根据平面假设对外贴纤维增强复合材料加固钢筋混凝土梁进行了弹塑性变形全过程分析,分析了不同配筋率情况下,加固率与极限弯矩、极限曲率的关系.结果表明:外贴FRP材料可以提高钢筋混凝土梁的极限承载力,但开裂前对钢筋混凝土梁的受力性能影响很小.对于较小的配筋率的钢筋混凝土梁,根据加固率的不同,可能发生FRP板拉断的破坏模式,也可能发生压区混凝土压碎的破坏模式.但对于较大配筋率的钢筋混凝土梁,不管加固率的大小,均不可能发生FRP板拉断的破坏模式.加固效果对相对小配筋率的梁更显著,随着配筋率及加固率的增加,加固钢筋混凝土梁的极限抗弯能力的增加率逐渐减小.     

复合内嵌碳纤维筋预应力螺旋肋钢筋加固混凝土梁承载力分析

用碳纤维筋和预应力螺旋肋钢筋共同嵌入到混凝土梁受拉区保护层中对混凝土梁进行加固,能更有效地改善混凝土梁的受力性能。为更有效地分析复合内嵌碳纤维筋预应力螺旋肋钢筋加固混凝土梁的破坏形态、极限状态及正截面承载力,通过对预应力状态下梁各阶段受力情况分析、承载力计算及界限状态的判别,提出了加固混凝土梁对应不同破坏形态下承载力的计算公式。为验证所得分析结论的合理性和可靠性及计算公式的准确性,对7根碳纤维筋预应力螺旋肋钢筋加固的混凝土梁进行弯曲试验,结果表明,被加固梁的破坏形态、极限状态分析是合理的,所提出的计算公式能准确计算加固梁抗弯承载能力。     

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。     

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.     

三氯乙烯厂房的维修和加固

概　述我公司三氯乙烯厂房始建于 2 0世纪 70年代 ,总长 1 8ｍ、宽 9ｍ ,为三层砖墙围护钢筋混凝土框架结构。该厂房由于长期处于化学腐蚀介质之中 ,混凝土表面破坏严重 ,部分梁、板严重损坏 ,一部分梁的混凝土有 1 / 3已胀裂变形 ,钢筋锈蚀、断裂 ,板受损深度达30～ 50ｍｍ。因此在保证原厂房受力状态不变、不继续增加荷载并确保施工人员能够安全施工、使厂房内管路、阀门仪表及设备不因施工遭破坏的前提下 ,对厂房整体加以维修和补强加固 ,使该厂房能够达到继续使用、维持正常生产之目的。1　加固方法目前钢筋混凝土加固的方法很多 ,像钢…     

空气氧化法对CFRP力学性能的影响

讨论了炭纤维经瞬时高温空气氧化法表面处理后，炭纤维增强树脂基复合材料的力学性能。特别是层间剪切强度的变化情况。结果表明瞬时高温空气氧化法表面处理能提高ＣＦＲＰ的界面粘结强度，其ＩＬＳＳ随空气氧化温度提高而提高。虽然ＩＬＳＳ也能提高到９０ＭＰａ以上，但同时增加了复合材料的脆性炭纤维抗位强度也会严重下降。     

激光处理对CFRP与铝胶接性能的研究

碳纤维增强复合材料(CFRP)具有轻质高强的特点,被广泛应用于汽车、航空航天、建筑等领域。但CFRP表面惰性高,使得CFRP与其他异质材料复合时的胶接强度低,不能满足使用。采用激光(光纤激光器)对CFRP进行表面处理后,再与铝进行胶接测试。利用SEM、接触角测试和光学轮廓仪测试对不同脉宽的激光处理后的CFRP表面形貌、表面能、表面粗糙度进行研究。结果表明,随脉宽增加,处理后的CFRP表面树脂残留量减少,表面粗糙度增加,表面自由能也相应增加。对比激光处理与机械打磨两种方式与铝的胶接性能发现,激光处理的CFRP与铝的胶接强度比未处理提高了1.95倍,比打磨处理提高了1.02倍。对其胶接断面进行分析可知,激光处理试样的断裂模式主要为纤维撕裂破坏。     

热膨胀成型工艺应用于碳纤维复合材料

简要叙述了热膨胀成型工艺的原理、材料及影响因素，并应用该工艺研制了碳纤维复合材料制件。该工艺适用于多腔体复合材料制件的整体共固化成型。     

基于碳纤维材料力阻效应的传感器工程应用初探

碳纤维复合材料(CFRP)的力阻特性已经在实验和理论上获得了较多的探索与验证。将碳纤维与改进配方的基体制成新型的CFRP传感材料,并对其力阻特性进行测试,验证了CFRP作为传感器的可行性,这也是CFRP成为集成承载特性和传感特性的智能材料所必备的条件。然而在实际工程中,承载材料的受力情况远比拉伸试验复杂,因此设计了一项实验,将CFRP传感材料布置于梁内的受拉区,最大限度地模拟受力筋的实际受力情况,测试了CFRP传感材料在实际工程的复杂受力情况下,对荷载、裂缝等结构状态信息的反馈情况。实验结果表明,CFRP传感材料能够较为直观地反映以上结构信息。     

CFRP-PCPs复合筋混凝土梁受弯性能试验及理论方法研究

通过对7根混凝土试件梁的抗弯性能试验,研究了普通钢筋、普通预应力CFRP筋以及不同CFRP张拉等级的CFRP-PCPs复合筋分别对混凝土梁的承载能力、挠度变形和裂缝形态的影响。研究结果表明:在正常使用阶段下,CFRP-PCPs复合筋混凝土梁的裂缝、挠度满足结构安全使用要求;CFRP-PCPs复合筋混凝土梁能有效克服普通预应力CFRP筋混凝土梁的裂缝宽、挠度大的缺点;CFRP-PCPs复合筋能有效延缓传统预应力CFRP筋混凝土梁裂缝的开展,改善试件梁延性,提高试件梁强度和提高整体刚度。基于试验结果,推出了CFRP-PCPs复合筋混凝土梁受弯承载力、裂缝宽度和挠度的计算公式。结果表明计算值与试验结果能够较好吻合。     

CFRP制孔技术的研究现状与发展趋势

由于碳纤维复合材料(CFRP)具有较高的比模量和强度,CFRP在科学和工业领域引起了足够的重视,并在航空航天领域中得到了广泛的应用。孔加工在航空制造业中占有极其重要的地位,然而由于CFRP的各向异性,使其制孔质量难以控制。介绍了CFRP制孔过程中几种典型的制孔缺陷,指出了缺陷产生的原因及抑制方法;详细阐述了CFRP制孔技术的最新进展,包括制孔刀具、钻削运动方式和特种加工制孔方式三个方面;综述了CFRP制孔技术的发展趋势。     

碳纤维加固梁中碳纤维受力计算与相关系数的分析

根据弹性理论和部分组合截面假定,分析碳纤维加固混凝土梁体系,建立微元体粘结界面剪力表达式和碳纤维轴向拉力微分方程,从而推导出碳纤维拉力和粘结界面剪应力解析解的一般形式,提出并探讨碳纤维加固作用系数Kf和端部应力集中系数k,说明碳纤维加固机理及端部应力集中现象与影响因素.结合算例指出,碳纤维轴向拉力和粘结界面剪应力分布不均匀,在端部区段应力集中,应采取措施加强锚固.     

碳纤维复合材料管材热缩成型工艺技术

研究了一种新型的CFRP（碳纤维复合材料管）成型工艺方法。该工艺采用预浸料铺层、热压罐固化工艺，通过对热缩材料的性能研究，发现可将其作为CFRP管成型的表面辅助均压材料。制品具有厚度均匀，表面光滑平整的优点，满足结构使用要求。     

CFRP旋刨刀具钻孔的可行性实验研究

CFRP是典型的难加工材料,特别是钻削直径d≥8 mm的孔。探究性设计了一种新型钻削CFRP的旋刨刀具,基于对旋刨刀刀具、麻花钻、套料钻进行的钻削实验,在不同的主轴转速和进给速度下,得到三种刀具轴向力的大小,然后利用MATLAB分别拟合出三种刀具的经验公式,并分析对比不同的转速和进给速度下轴向力对三种刀具的影响。结果表明旋刨刀刀具对CFRP制孔效果更优。