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加固钢筋混凝土结构界面性能研究现状

该文主要介绍了FRP加固钢筋混凝土结构界面性能国内外发展动态,并根据大量的文献提出将FRP加固混凝土界面性能研究、混凝土裂纹扩展有限元仿真研究以及混凝土损伤力学研究相结合,并进行交叉研究将对FRP加固断裂损伤理论的研究具有重要意义。     

FRP嵌入式加固钢筋混凝土梁研究现状

对混凝土结构传统加固方法和FRP加固法进行讨论,对国内外FRP嵌入式加固钢筋混凝土梁的研究成果进行归纳。总结了FRP嵌入式加固钢筋混凝土梁的抗弯性能、抗剪性能及抗裂性能,提出今后FRP嵌入式加固钢筋混凝土梁的研究重点。     

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加固锈蚀RC梁抗弯疲劳性能研究进展

氯离子诱发的钢筋锈蚀已成为土木工程领域的普遍现象,在疲劳荷载和钢筋锈蚀的耦合作用下,桥梁结构的疲劳寿命会大幅下降。采用 FRP 材料对锈蚀损伤的钢筋混凝土梁进行加固,是提高疲劳寿命的一种有效方法。为了全面研究 FRP 加固锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳性能,分别从加固未锈蚀和锈蚀梁两个方面总结国内外 FRP 加固钢筋混凝土梁疲劳性能的研究成果,为桥梁等结构的加固提供参考数据,并讨论了今后拟开展的若干重要研究问题。     

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片材加固钢筋混凝土梁的研究进展

80年代以来,FRP(纤维增强复合材料)作为一种高性能的新型混凝土结构加固补强材料受到科研院所和工程界的广泛关注[1]。迄今为止,国内外关于FRP片材加固钢筋混凝土结构研究的试验和理论研究已相当丰富,并在工程界得到大量实践应用。本文着重介绍了FRP片材加固钢筋混凝土梁的抗弯性能、抗剪性能、以及裂缝、刚度研究,以期为FRP片材的进一步研究和应用提供参考。     

FRP加固钢筋混凝土梁疲劳性能的分析

随着FRP材料越来越多的用于诸如公路、铁路桥等这类长期承受疲劳荷载作用的梁式钢筋混凝土结构的加固修复中,对使用FRP加固的钢筋混凝土结构疲劳性能研究,也越来越受到国内外相关学者和工程技术人员的关注。对加固后结构的疲劳性能的研究,也是对现有的FRP加固RC结构研究内容的有力补充,使现有FRP加固钢筋混凝土结构的研究内容更为完整。本文结合现有实验,从理论上较完整地分析了FRP加固钢筋混凝土梁的疲劳性能。     

带U型箍的FRP板-混凝土搭接接头单剪试验研究

大量既有基础设施由于材料性能退化、超负荷使用等原因性能退化,不能满足使用需求,因此需要进行加固、修复和改造。纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer/Plastic,简称FRP)是一种新型高性能材料,具有高强、轻质、耐腐及施工便捷等优越的性能,已广泛应用于工程结构的加固。将FRP板粘贴于钢筋混凝土梁/板等受弯构件,提升其抗弯承载能力,是钢筋混凝土结构主流的受弯加固技术之一。FRP加固钢筋混凝土梁/板的极限承载能力通常由中部剥离破坏或混凝土保护层剥离破坏控制,剥离破坏发生时FRP的最大应变仅为其极限抗拉应变的20%～40%,未能有效地利用FRP抗拉强度。FRP-混凝土搭接接头单剪试验常用于研究FRP-混凝土的粘结性能,采用该类试验研究带U型箍的FRP-混凝土的粘结性能,研究U型锚对粘结性能的提升,从而有助于提升配置U型箍的FRP加固钢筋混凝土受弯构件的力学行为。试验包含了6个试件,重点研究U型箍角度的影响。试验结果表明:锐角(如35°和45°)能够显著地提升FRP-混凝土界面粘结性能。     

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。     

FRP管混凝土柱-钢筋混凝土梁节点研究现状与展望

为了解FRP管混凝土柱-钢筋混凝土梁节点的研究现状,本文结合国内外学者对钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁节点和FRP管混凝土结构的静力性能、耐久性能和抗震性能等方面的研究进行了综述。从已有的研究可知,FRP管混凝土柱-钢筋混凝土梁节点在静力性能、抗震性能和连接方式的研究很少。因此,FRP管混凝土柱-钢筋混凝土梁节点的研究将带来一定的实际研究价值。     

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     

模拟嵌入式FRP条增强钢筋混凝土梁抗剪的三维力学模型

嵌入式FRP增强钢筋混凝土梁抗剪是进行结构修复的新技术,由于嵌入式FRP所具有的一些优势,使其成为较好的外贴加固技术,越来越受到重视。嵌入式FRP主要优势在于材料开发、对结构完整性的保护以及相对较快的适用性。由于FRP条复杂的几何尺寸,粘结后的非线性力学性能,混凝土受拉性能的离散性,使得嵌入式FRP条加固的性能十分复杂,一般通过试验来获得其性能。为更好地掌握表面嵌贴FRP带的性能,提出三维力学模型,用于模拟在相似加载过程中,嵌入式FRP条体系对钢筋混凝土梁抗剪强度的贡献。模型很好地解释了试验结果,并在模型中考虑了粘结滑移力和混凝土破坏之间的相互作用以及相邻FRP条之间的相互作用等复杂现象。     

FRP片材加固的钢筋混凝土梁短期刚度试验与理论研究

通过4根未加固钢筋混凝土梁和10根玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)布和碳纤维增强复合材料(CFRP)布加固钢筋混凝土梁的静载受弯试验,研究了纤维增强复合材料(FRP)片材加固梁的挠度和刚度变化,以及FRP粘贴层数、FRP强度和混凝土强度、剪跨对加固梁挠度和刚度的影响。研究结果表明:FRP片材能有效抑制梁裂缝的扩展,提高梁的抗弯刚度,减小梁跨中挠度。基于刚度解析法,将FRP片材换算为受拉钢筋,建立了FRP片材加固梁的短期抗弯刚度计算公式,当FRP加固量为零时,该公式可退化为GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中未加固梁的抗弯刚度计算式,所建立的FRP片材加固梁抗弯刚度计算式的适用范围有所加大。通过试验数据,对所建立的抗弯刚度计算公式的精度进行了验证,结果表明,理论公式计算值与试验值吻合良好,可为FRP片材加固的钢筋混凝土梁理论分析和设计提供参考。     

FRP材料在混凝土结构中的研究与应用

FRP(Fiber Reinforced Polymers)材料因其优异的性能而在混凝土结构加固中应用广泛,因此,采用FRP加固混凝土结构技术已成为土木工程界研究与应用的热点。本文详细地阐述了FRP材料的性能、特点以及FRP加固混凝土结构技术的研究及应用现状,并指出了研究存在的问题。     

FRP布材增强钢筋混凝土桩水平承载性能研究

纤维增强复合材料(FRP)由于其轻质高强的优点被广泛应用于抗震加固、结构补强等实际工程中,但有关FRP增强混凝土桩水平承载性能的研究较少。为了研究不同FRP布材加固混凝土桩承载特性问题,通过室内模型试验对FRP布桩(普通钢筋混凝土桩身包裹FRP布材)的水平承载规律进行研究,探究了不同包裹层数、不同FRP布材类型、不同布材混合包裹对钢筋混凝土桩承载性能的影响。同时利用ABAQUS软件建立FRP布桩三维有限元模型,对每种工况进行数值模拟。结果表明,FRP布桩的水平承载性能随着包裹层数的增加而提升,提升效果与包裹层数之间并不存在正比例关系;不同布材类型的FRP布桩中,CFRP布对FRP布桩的水平承载性能提升效果最优;混合包裹(CFRP+GFRP)的提升效果要略优于包裹2层GFRP布。     

FRP加固混凝土结构技术应用综述及展望

FRP 材料由于其优异的性能而在混凝土结构加固中极具发展潜力,FRP 加固混凝土结构技术已成为土木工程界研究与应用的热点。详细地阐述了 FRP 材料的性能、特点以及 FRP 加固混凝土结构技术的研究及应用现状,并指出了今后的发展态势。     

FRP网格约束混凝土圆柱的抗震性能

对纤维增强聚合物(FRP)网格约束混凝土圆柱进行了轴压荷载试验;给出了FRP网格侧向约束强度和侧向约束刚度计算公式及FRP网格约束混凝土圆柱的应力-应变关系模型确定方法.在此基础上,进一步完成了FRP网格加固钢筋混凝土圆柱在低周反复荷载作用下的试验,重点探讨了FRP网格加固用量及FRP网格中纵筋是否锚入柱底座对试件承载力和变形能力的影响.结果表明,FRP网格约束后混凝土圆柱的强度和延性有明显提高,约束后的应力-应变关系曲线有无软化段主要与FRP约束量有关,FRP网格加固能明显提高钢筋混凝土结构的承载力和延性等抗震性能.     

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。     

纤维增强复合材料(FRP)加固高强混凝土柱的研究现状和展望

纤维增强复合材料(FRP)近年来在混凝土结构加固中得到广泛的应用。介绍了FRP材料的性能、特点,综述了国内外FRP加固高强混凝土柱的研究现状,并对其今后的研究和发展前景进行了展望。