玄武岩纤维复材布加固素混凝土方柱轴压性能研究

对15根不同类型的玄武岩纤维复材(BFRP)布加固素混凝土方柱进行轴压试验研究,按照FRP层数、种类、包裹类型等参数分为5组,观察其破坏过程和破坏特点,评价BFRP对混凝土方柱承载力和延性的提高效果并基于试验数据进行ABAQUS有限元分析,验证关于FRP约束混凝土柱承载力和极限应变的现有计算模型的准确性。研究表明:BFRP加固方柱的抗压强度和延性随包裹层数的增加而提高,但提高幅度衰减,其中2层BFRP加固方柱的抗压强度和极限压应变较未约束柱分别提高约41%和144%;有限元分析的峰值压应力与试验值接近,受压本构曲线走势大致接近;引用的计算模型与试验值吻合较好且偏于安全。     

BFRP加固新疆杨木柱的抗压试验研究

本文通过14根矩形截面新疆杨木柱的抗压试验,主要研究了BFRP的粘贴层数(一层、两层)和粘贴方式(满贴和间隔贴)对木柱极限承载力、纵向位移和横向挠度等性能指标的影响。结果表明:对新疆杨木柱进行BFRP加固可以提高木柱的极限承载力和纵向延性,其中承载力提高幅度12.1%~94.3%。     

玄武岩纤维间隔加固新疆杨木方形截面长柱轴心受压力学性能试验研究

针对外粘贴玄武岩增强复材(BFRP)布加固杨木矩形长柱在力学性能上存在差异,分别采用间隔粘贴1层、间隔粘贴2层对木柱进行轴压力学性能试验,获得了长柱破坏形态、极限承载力、荷载-应变关系、荷载-位移关系、延性指标等。试验结果表明:杨木长柱以典型的中部弯曲破坏形式为主,与未加固长柱比较,木柱极限承载力分别提高8. 75%、30. 00%,横向粘贴BFRP纤维布能有效约束木柱横向变形,提高纵向变形能力,延性得到进一步改善。     

纤维增强复合材料满贴加固新疆杨木短柱轴心抗压试验研究

为研究纤维增强复合材料满贴加固新疆杨木柱的力学性能,对新疆杨木矩形截面短柱采用玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)或碳纤维增强复合材料(CFRP)分别粘贴1层和2层进行加固,而后进行轴心抗压试验,对其承载力、荷载-应变曲线、纵向变形、横向变形等力学性能指标进行对比分析。试验结果表明:BFRP和CFRP满贴加固能够显著提高新疆杨木柱的轴心受压性能,承载力提高幅度中单层的介于71.3%~75%,双层的介于83.8%~86.9%;且BFRP满贴加固后木柱的抗压承载力较大,CFRP满贴加固后木柱的纵向变形能力较好,横向约束作用相对明显。     

玄武岩纤维增强材料加固钢管混凝土圆柱轴压性能的试验研究

通过在钢管外部缠绕玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)对钢管混凝土进行修复加固,能有效地提高构件的极限承载力、增加构件的延性、耐腐蚀性。通过对BFRP加固钢管混凝土的试验研究,分别对4个用BFRP纤维布缠绕加固和3个未加固钢管混凝土进行轴压试验,并通过荷载-位移曲线、荷载-应变曲线进行分析。结果表明:用BFRP缠绕加固的试件轴压破坏形态为BFRP拉断,钢管屈曲;用BFRP加固试件的承载力比未加固试件提高了17.3%,同时增加了试件的延性;未加固与加固试件轴压承载力的试验结果与理论计算结果的偏差较小,验证了理论计算的准确性。     

粘贴部位对玄武岩纤维加固新疆杨木梁抗弯性能影响的试验研究

针对新疆杨木梁采用梁底粘贴玄武岩纤维布(BFRP)的加固方式,根据粘贴位置的不同,进行受弯性能的试验研究。通过对未加固梁与加固梁的中性轴位置变化,承载力、挠度等抗弯性能指标比较,结果表明:随着荷载的增加,未加固梁中性轴位置有向受拉区移动的趋势,加固梁的中性轴位置有向受压区移动的趋势;木梁底部粘贴BFRP布位置的变化,对其承载力和挠度有一定的影响;梁底满贴BFRP布时,其承载力和挠度提高幅值较优。     

BFRP约束混凝土高温性能试验研究

通过对45个经5种不同温度加热后的素混凝土圆柱、有机胶粘贴BFRP布加固和无机胶粘贴BFRP布加固混凝土圆柱展开轴压试验,对比分析各柱的截面温度以及不同温度下不同粘结剂对试件承载能力的影响规律。结果表明:400℃为过度温度,加固试件强度衰减在400℃前后呈现较大差异;有机胶粘贴BFRP布加固的混凝土柱在高温下承载能力迅速丧失,纤维布加固作用在340℃时失效;无机胶粘贴纤维布加固的混凝土柱在经历温度400℃后,承载能力与常温下差别不大,约为常温下的83%,当温度达到570℃时加固失效;无机胶粘贴BFRP布加固的混凝土柱耐火性能要好于有机胶粘贴BFRP布加固的混凝土柱。     

UHPC加固混凝土圆柱轴压性能试验研究

为研究超高性能混凝土(UHPC)加固钢筋混凝土(RC)圆柱的轴压性能,本文对1根未加固柱和3根加固柱进行了轴压性能试验研究,探究UHPC护套厚度及护套中是否配置箍筋对加固后的RC圆柱的影响,对加固试件轴压性能改善和其破坏机理进行分析和研究,同时对试件轴向承载力进行理论分析。结果表明：UHPC护套加固可有效提高试件的轴向承载力和延性,承载力提高幅度随UHPC厚度的增加而增大,但其延性提升幅度会随之降低;UHPC中加入箍筋可提高试件承载力和延性;建立了以约束混凝土理论为基础的轴向承载力计算模型,结果与试验值吻合良好。     

CFRP与BFRP加固RC柱抗震性能比较研究

采用有限元软件ABAQUS建立CFRP与BFRP加固RC柱的数值模型,比较研究了两种FRP材料加固RC柱的抗震性能,并系统地讨论了FRP材料类型、长细比、轴压比、FRP加固层数等参数对RC柱抗震性能的影响。研究结果表明,模型可以较好地模拟FRP加固钢筋混凝土圆柱的抗震性能,与试验结果吻合。随着FRP包裹层数增加,试件的承载力逐渐提高,但存在最佳加固层数;随着轴压比的增加,试件承载力有一定提高,但延性降低。在长细比一定范围内,试件的承载力及延性得到较大提高。相同工况下,两种FRP加固RC柱在承载力、延性、耗能能力方面相近,但考虑到价格优势及较好的力学性能,BFRP在混凝土结构抗震加固领域有较好的应用前景。     

碳纤维布与玄武岩纤维布加固混凝土圆形短柱轴压试验对比研究

通过碳纤维布及玄武岩纤维布加固混凝土圆形短柱轴压性能对比试验,研究纤维布层数对加固后混凝土圆柱轴压性能的影响。结果表明:在纤维布环向包裹约束作用下,混凝土圆柱抗压强度和变形能力明显提升,但刚度提高不明显;混凝土圆柱加固效果随纤维布层数增加而提高,相同加固层数,CFRP加固效果明显优于BFRP,且一层CFRP加固效果与三层BFRP相似;实际工程中可通过提高纤维布抗拉强度、厚度和层数增加纤维布约束能力,进而提高约束混凝土抗压强度。     

冻融环境下FRP条带加固钢筋混凝土圆柱受力性能试验研究

通过碳纤维布(CFRP)和玻璃纤维布(GFRP)条带间隔粘贴加固钢筋混凝土圆柱在冻融循环作用下的轴心受压试验,分析冻融循环、纤维布类型对钢筋混凝土圆柱轴压性能的影响.结果表明,经过冻融循环作用之后,FRP条带加固钢筋混凝土圆柱的强度、刚度和延性均降低.在相同条件下,CFRP条带加固柱的强度与延性大于GFRP条带加固柱.引入混凝土强度、FRP强度退化模型,建立冻融循环环境下FRP条带加固钢筋混凝土圆柱的正截面受压承载力计算模型.     

玄武岩纤维布加固木柱轴压性能试验研究与有限元分析

为研究玄武岩纤维布(BFRP)加固木柱的轴压性能,通过改变BFRP包裹层数和间隔包裹距离,对21根圆形截面短柱进行了轴心受压试验。观察试件的加载破坏过程及破坏形态,获取了试件的荷载-位移曲线和荷载-应变曲线,分析了影响木柱轴压性能的因素;采用ABAQUS有限元软件对BFRP间隔加固木柱进行了有限元模拟分析,模拟结果与试验结果吻合较好。模拟结果和试验研究表明,采用BFRP加固的木柱较未加固的木柱其承载力和位移延性性能显著提高。     

聚酯纤维带增强胶合木柱轴压性能试验

通过27根樟子松胶合木柱的轴压试验，研究了聚酯纤维带的粘贴方式和粘贴层数对胶合木柱轴心受压性能的影响，分析了木柱破坏形态、极限承载力、荷载-纵向位移曲线、延性系数、柱中荷载-应变曲线等。研究结果表明：采用聚酯纤维带增强胶合木柱可提高其极限承载力与刚度，改善延性，与未增强木柱相比，承载力可提高5.32%～26.20%，平均延性系数可提高10.60%～40.64%。粘贴方式相同时，增强柱的承载力和延性随着粘贴层数的增加而呈非线性增长；粘贴层数相同时，粘贴间距越小，木柱的增强效果越好，满贴聚酯纤维带时具有最好的轴压承载性能。     

BFRP布加固巴掌榫墩接木柱轴压性能研究

为研究BFRP布加固巴掌榫墩接木柱(简称“加固木柱”)的轴压受力性能，对10个木柱进行轴压试验，包括7根不同BFRP环箍层数和纵带层数的墩接柱、1根刻半榫墩接柱与2根完好木柱；分析加固木柱的破坏特征、荷载-变形曲线，对比加固前后木柱的失效模式、应变状态、承载力、刚度、延性等；提出适用于木构件的名义屈服点确定方法，以准确计算其位移延性系数。结果表明：BFRP环箍与纵带加固柱的墩接区整体性良好，承载力和刚度可恢复至完好木柱的80%～90%,延性提高9%～90%,加固后木柱具有良好的受力性能；按ESEP法确定的名义屈服位移合理可靠，可用于木柱屈服点的确定。建立数值仿真模型，在验证模型有效性的基础上，针对墩接高度、墩接长度对加固木柱的影响展开参数分析。结合参数分析结果，推导得到FRP加固巴掌榫墩接木柱轴压承载力计算公式。有限元分析表明，承载力随墩接高度的增加而减小，墩接长度对承载力影响较小；承载力公式计算值与试验值最大误差为12.1%,可为木结构建筑的修缮提供参考。     

BFRP加固钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究

通过对6根采用BFRP加固的钢筋混凝土梁进行试验,对其抗弯性能和破坏特征进行研究。针对试验梁的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载、跨中挠度以及钢筋和BFRP的应变等参数的变化规律,分析了粘贴BFRP加固钢筋混凝土梁的抗弯性能及破坏特征。采用1层、2层和3层BFRP加固同一规格的钢筋混凝土梁后,与基准梁相比,其极限承载力分别提高了8%、23%和29%;采用U型箍锚固可以有效地防止剥离破坏的发生,改善了钢筋混凝土梁的延性。     

玄武岩纤维布和碳纤维布加固高强混凝土柱轴压性能试验研究

为了研究等侧向约束强度状态下玄武岩纤维布(BFRP)和碳纤维布(CFRP)加固高强混凝土柱的轴压性能,试验共制作了6根钢筋混凝土柱,并考虑了FRP布种类、混凝土强度两种影响因素。结果表明:与未加固柱相比,BFRP布和CFRP布加固柱的受压承载力均有显著改善,且后者对承载力的提高能力较前者更强。对于柱的延性性能,两种布对普通混凝土柱皆提升明显,且BFRP布对其约束效果更优;但高强混凝土柱加固后仍表现出较强的脆性,提高程度不够显著。最后,选取了4种经典FRP约束混凝土强度模型进行对比计算,计算结果与试验数据吻合良好。     

外粘贴BFRP加固新疆杨木矩形截面柱轴心受压力学性能试验研究

针对外粘贴BFRP纤维布加固杨木矩形短、长柱在力学性能上存在差异,以不同粘贴方式、不同层数及不同木柱长度为变量,对杨木矩形短、长柱进行轴压力学性能试验,分析长柱破坏形态、极限承载力、荷载-位移、荷载-应变等。试验结果表明,与未加固杨木矩形长柱比较,BFRP纤维布能较好的约束木柱横向变形,提高了木柱承载力、延性、刚度、变形能力。与杨木长柱比较,横向粘贴BFRP纤维布加固短柱效果优于长柱的加固效果。     

CFRP加固高强混凝土方柱的延性性能试验分析与计算

为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)加固高强混凝土方柱的抗震性能,对13个高强混凝土方柱进行低周反复荷载试验,研究了试件破坏形态、滞回特性、骨架曲线、耗能能力和延性等抗震性能,探讨了轴压比、剪跨比、CFRP加固量对高强混凝土方柱延性性能的影响,给出了计算CFRP布有效约束系数和位移延性系数的公式。结果表明:随着轴压比增大、剪跨比减小,试件耗能能力和延性降低;横向包裹CFRP布可以显著改善高强混凝土方柱耗能能力和延性;与未加固试件相比,横向包裹CFRP布对轴压比较大或剪跨比较小试件的延性提高效果更为显著;随着加固量的增加,试件的耗能能力和延性增大,但增加幅度逐渐降低。     

GFRP加固高强混凝土方柱抗震性能的试验研究

抗震结构中,延性与其承载力同等重要.采用FRP片材加固混凝土结构是提高其抗震性能的一种有效的方法.本文以GFRP片材加固高强混凝土方柱为主要对象,对7个试件在高轴压比下承载力的延性进行的试验研究,研究参数包括轴压比,加固量,以及混合纤维的加固效果.在试验基础上,提出当量配箍特征值的设计公式,给抗震设计提供了建议.     

GFRP片材加固混凝土方柱的轴压试验研究

进行了玻璃纤维 (GFRP)片材加固混凝土方柱的轴压试验研究 ,探讨了GFRP片材加固柱的受力性能和侧限机理。试验表明 ,当GFRP片材加固率在一定范围内可以有效地提高柱的轴压极限承载力 ;但当GFRP片材加固率过大时 ,轴压极限承载力将不再继续提高