碳纤维布(CFRP)加固钢筋混凝土偏心受压柱的试验研究

对碳纤维布(CFRP)横向约束的混凝土矩形偏心受压柱进行了静载性能的试验研究,测得了小偏心受压柱加固后的极限承载力及其箍筋和CFRP的荷载-应变曲线,并在小偏心范围内,对不同偏心率下的CFRP加固混凝土柱受压的特点作了分析。试验结果表明:外贴CFRP能有效地提高小偏心受压混凝土柱的抗压极限承载力,且其极限承载力的提高幅度随偏心距减小而增大。最后参考《混凝土结构设计规范》对外贴CFRP的小偏心受压柱的抗压极限承载力提出了实用的计算公式,计算值与试验结果基本吻合。     

预应力钢带加固钢筋混凝土柱试验研究

通过对2根预应力钢带加固钢筋混凝土柱与2根未加固钢筋混凝土柱的力学性能进行对比试验,研究预应力钢带加固对钢筋混凝土轴心受压柱、偏心受压柱的破坏形态、承载力、刚度、变形能力的影响。试验结果表明:预应力钢带加固钢筋混凝土柱的破坏形态与未加固试件基本相同,但加固试件初裂荷载更大;加固后钢筋混凝土轴心受压试件、偏心受压试件承载力分别提高24%、20%,承载力提升效果显著;预应力钢带加固对轴心受压试件轴向刚度明显提高,从初始加载到荷载达到80%极限荷载的不同加载水平下,加固后轴压试件的轴向刚度与未加固试件轴向刚度的比值在1.12~1.18;经预应力钢带加固后,偏心受压试件极限荷载对应的侧向挠度增大了37%,偏压试件变形能力明显增强。     

高延性混凝土加固框架柱抗震性能试验研究及其#br# 轴压比限值分析

混凝土框架柱的轴压比较高时,在水平地震荷载作用下通常发生小偏心受压破坏。为改变高轴压比下混凝土柱的破坏形态并提高其抗震性能,提出采用高延性混凝土（HDC）围套加固混凝土柱。设计6个RC柱,其中4个采用HDC或钢筋网高性能复合砂浆加固。通过低周期反复荷载试验,研究加固层形式和轴压比对试件破坏形态、滞回性能、承载力、变形能力、耗能能力和刚度退化的影响。试验结果表明：采用HDC围套加固可使试件的破坏形态由小偏心受压破坏转变为大偏心受压破坏,试件达到极限位移时仍维持稳定的竖向承载力;通过HDC围套加固后,试件的承载力,延性和耗能能力均得到明显提高,刚度退化速率减缓。采用HDC围套加固,可增加柱截面受压区面积,提高柱截面的相对受压区高度,使加固柱的轴压比限值明显提高,同时柱截面仍具有良好的变形能力。     

圆形钢管自密实混凝土加固RC方柱偏压性能有限元分析

通过4根短柱(1根RC方柱和3根钢管自密实混凝土加固柱)的偏心受压试验,研究外套钢管自密实混凝土加固法对RC方柱承载力和延性性能的影响,结果表明加固后RC柱的承载力与延性得到大幅提高,且加固柱的承载力随偏心距的增大而减小。为进一步研究钢管壁厚和后浇混凝土强度对加固效果的影响,采用了通用有限元软件ANSYS对加固偏压柱的受力全过程进行了计算分析。经验证,计算所得试件的荷载-变形曲线与试验结果吻合良好。在此基础上对加固柱进行参数分析研究,研究结果表明:偏心距对加固偏压柱的承载力影响最为明显,其次是钢管壁厚,自密实混凝土强度的影响较小。     

CFRP加固锈蚀钢筋混凝土柱承载力试验研究

设计制作12根钢筋混凝土试验柱,研究在轴心受压、小偏心受压和大偏心受压条件下试验柱承载力的降低规律和碳纤维布（CFRP）加固后锈损柱承载力恢复的规律。     

活性粉末混凝土加固高强混凝土小偏压柱试验研究

为验证活性粉末混凝土(RPC)加固高强混凝土小偏压柱的有效性,对4根近似足尺RPC加固高强混凝土柱进行小偏压一次受力试验研究,通过与另1根同配置未加固的高强混凝土小偏压柱试验结果进行对比,研究不同强度等级RPC及加固层是否加有钢筋网对高强混凝土小偏压柱破坏特征和受力性能的影响。并对RPC的纵向应变﹑纵筋应变﹑柱的截面应变﹑纵向挠度及极限承载力进行分析。试验结果表明,RPC加固效果显著,对高强混凝土小偏压柱的极限承载力提高非常明显,且能有效改善高强混凝土小偏压柱裂缝分布情况,提高试件延性。     

玻璃钢加固对提高偏心受压柱抗压强度的试验研究

玻璃钢是一种新兴的建筑材料。主要通过试验的方式 ,探讨了玻璃钢作为结构加固材料 ,对提高偏心受压柱抗压强度的作用。试验分为大、小偏压两种情况 ,分别由用 2、3、4、5层玻璃钢加固的试验柱和未加固的对比柱组成 ,逐根进行单调加载试验。通过对试验结果的分析 ,为今后实际工程中偏压柱的玻璃钢加固提供了试验和理论依据。     

增大截面法加固小偏压砖柱的试验研究

通过对小偏心受压砖柱进行增大截面法加固,以不同的加固方法和加固厚度为变化参数,比较加固后结构的极限承载力及破坏形式。试验结果表明:U形和围套方法加固小偏心受压砖柱都能够明显提高砖柱极限承载能力,但两种不同加固方法的破坏形式有所不同。     

纤维增强复合材料管-混凝土-钢管组合长柱偏心受压试验研究

纤维增强复合材料(FRP)管-混凝土-钢管组合柱(DSTC)是一种有效利用复合材料特点的新型组合构件形式。为揭示该组合构件长柱的偏心受压性能,进行了5个偏心受压试验,主要研究荷载偏心距和FRP管壁厚的影响。试验结果表明:DSTC长柱偏压下的破坏模式均为柱跨中受压侧FRP管环向断裂破坏,且表现出良好的延性;在其他参数相同的条件下,随着荷载偏心距的增大,柱的极限承载力降低,而变形能力增强;随着FRP管壁厚的增大,构件极限承载力提高,变形能力增强。     

纤维增强复合材料管-混凝土-钢管组合长柱偏心受压试验研究

纤维增强复合材料(FRP)管-混凝土-钢管组合柱(DSTC)是一种有效利用复合材料特点的新型组合构件形式。为揭示该组合构件长柱的偏心受压性能,进行了5个偏心受压试验,主要研究荷载偏心距和FRP管壁厚的影响。试验结果表明:DSTC长柱偏压下的破坏模式均为柱跨中受压侧FRP管环向断裂破坏,且表现出良好的延性;在其他参数相同的条件下,随着荷载偏心距的增大,柱的极限承载力降低,而变形能力增强;随着FRP管壁厚的增大,构件极限承载力提高,变形能力增强。     

钢筋网高性能复合砂浆加固钢筋混凝土方柱抗震性能的研究

通过4根钢筋混凝土近似足尺方柱在不变轴力和周期水平反复荷载作用下受力性能的试验研究,验证了用钢筋网高性能复合砂浆(CMMR)加固钢筋混凝土柱以提高其抗震性能的有效性:不仅柱的抗震承载能力有明显提高,而且其抗震延性有大幅度改善,抗震耗能能力也有一定程度的增强。本文先对试验结果进行了描述,然后研究了轴压比变化、加固后截面形式改变、用无钢筋网增强的素砂浆加固等因素对抗震加固效果的影响,并对这种加固层提高钢筋混凝土柱抗震性能的作用机理及被加固柱的裂缝形态进行了分析。     

碳纤维布加固混凝土轴心受压柱的试验研究

进行了8根碳纤维布加固混凝土柱的轴心受压试验研究,着重探讨了不同转角曲率半径、混凝土开裂程度等因素对加固效果的影响。试验结果表明,《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》中“转角处的曲率半径不小于20mm”的规定是合理的,转角处的曲率半径并不是越大越好,一般在20-50mm为宜。混凝土出现少量裂缝时,进行及时加固,其极限承载力仍有较大的提高。     

New technique for strengthening square-reinforced concrete columns by the circularisation with reactive powder concrete and wrapping with fibre-reinforced polymer

Abstract

This paper presents a new strengthening technique for square-reinforced concrete (RC) columns by circularisation with reactive powder concrete (RPC) and wrapping with fibre-reinforced polymer (FRP). RC column specimens were tested, divided into four groups of four specimens based on the strengthening technique: four reference square specimens (150?mm side length) without any strengthening, four were wrapped with two layers of carbon fibre-reinforced polymer (CFRP) and the remaining eight were strengthened by changing the square cross-section to a 240?mm diameter circle with RPC jacket. Four of the RPC jacketed specimens were left unwrapped, while the last four were wrapped with two layers of CFRP. From each group, one specimen was tested under concentric axial load, two were tested under eccentric axial load and one was tested under four-point bending. It was found that using the RPC for circularisation and strengthening of existing square RC columns is an effective technique to significantly increase their axial carrying capacity, ultimate flexural load and energy absorption. Wrapping the circularised RC columns with CFRP prevented the failure of the RPC jacket at the corners of the existing square RC columns under the axial load, and improved the ultimate load as well as the energy absorption of the circularised RC columns.     

高强钢绞线网-聚合砂浆加固大偏心受压柱试验研究

高强钢绞线网.聚合物砂浆加固技术是近几年来在国内外发展起来的新型技术.本文对9根大偏心受压柱进行了研究,其中6根为加固柱,3根为对比柱.试验表明,在对原柱截面改变较小的情况下,该加固方法能够大幅提高柱的承载力.在试验的基础上,对加固构件的极限承载力、破坏形态、裂缝分布以及荷载.跨中挠度曲线等进行了总结和分析.研究表明,该技术是一种加固效果显著,工作性能优良的加固方法.     

外包薄壁钢管加固受火后混凝土柱的抗震性能

通过2根未受火钢筋混凝土柱、2根受火后未加固钢筋混凝土柱和10根外包薄壁钢管加固受火后钢筋混凝土柱的拟静力试验,考察了轴压比、剪跨比、钢管厚度及加固方式等参数对外包薄壁钢管加固受火后混凝土柱抗震性能的影响情况,建议了外包薄壁钢管加固受火后混凝土柱受剪承载力的计算公式。结果表明：薄壁钢管加固可显著提高受火后混凝土柱的受剪承载力、极限变形和累计滞回耗能,且加固后试件的割线刚度与未受火试件相比相差较小。受火后剪跨比为1.78和3.0的混凝土柱加固后的承载力分别比相应的未加固柱的承载力提高了41.8%~47.0%和38.5%~74.4%。轴压比对加固后试件的受剪承载力、刚度、耗能能力和延性影响较大,对极限变形影响较小。薄壁钢管厚度对加固后试件的耗能能力影响较大,对受剪承载力影响较小。薄壁钢管根部焊接角钢并用螺栓锚固的方式可提高加固效果。     

受火后加固钢筋混凝土偏压格构柱受力性能试验研究

为研究受火后加固钢筋混凝土格构柱的受力性能,通过5根钢筋混凝土格构柱的偏心受压试验,分析了受火时间和填实加固对钢筋混凝土格构柱的破坏形态和承载力的影响.基于条带法提出了受火后未加固及受火后加固修复格构柱的受压承载力计算方法.结果表明:未受火对比格构柱和受火后未加固格构柱均发生柱肢混凝土压溃破坏,受火后填实加固格构柱发生...     

纤维材料环向缠绕加固混凝土偏压柱受力性能研究(Ⅰ)

进行了纤维材料环向缠绕加固混凝土偏压柱的静载试验,其中,碳纤维加固试件5个,玻璃纤维加固试件1O个.结果表明,与未加固柱相比,由于纤维的约束,达极限承载力时,混凝土的极限应变增加,柱中纵筋的应变都增大.纤维环向缠绕加固,可提高小偏压柱的承载、变形能力和刚度,也可提高大偏压柱的承载力;采用全包法加固比条带法加固效果显著且更经济;还引入含纤特征值λf衡量纤维布的相对用量,提出了偏压柱约束混凝土的应力、应变计算公式,参考规范提出环向缠绕纤维材料加固偏压柱的承载力计算公式,并与试验结果对比,验证了公式的有效性.     

纤维材料环向缠绕加固混凝土偏压柱受力性能研究(Ⅱ)

进行了纤维材料环向缠绕加固混凝土偏压柱的静载试验,其中,碳纤维加固试件5个,玻璃纤维加固试件10个.结果表明,与未加固柱相比,由于纤维的约束,达极限承载力时,混凝土的极限应变增加,柱中纵筋的应变都增大.纤维环向缠绕加固,可提高小偏压柱的承载、变形能力和刚度,也可提高大偏压柱的承载力;采用全包法加固比条带法加固效果显著且更经济;还引入含纤特征值λf衡量纤维布的相对用量,提出了偏压柱约束混凝土的应力、应变计算公式,参考规范提出环向缠绕纤维材料加固偏压柱的承载力计算公式,并与试验结果对比,验证了公式的有效性.     

外套钢管混凝土加固RC柱技术研究进展

外套钢管混凝土加固法兼具了增大截面加固法和外包(粘)钢加固法的优点,并利用钢管混凝土组合结构的优良受力特性,可显著改善结构柱的受力性能。近年来,该加固方法得到了大量研究,且该技术在实际工程中亦有诸多应用,表现出了很好的使用前景。为更好地促进该加固技术的理论研究与工程应用,对近年来有关外套钢管混凝土加固RC短柱的轴压、偏压和抗震性能及相应复合加固中长柱轴压性能的研究进展进行综述,分析已有的研究成果,并对后续的研究方向给出建议。研究表明:该复合加固法可以大幅提高被加固RC柱在各种受力工况下的承载力和刚度,并能显著改善其延性;但有关外套钢管混凝土加固柱的力学性能和设计方法等有待深入研究,应进一步通过试验和数值模拟等手段,研究截面形状、二次受力、原柱受损、加固材料和界面等因素对复合加固柱受力性能的影响;加固材料的设计强度取值、加固柱长期力学性能和外套钢管混凝土加固柱的抗震设计方法等应是理论研究及工程应用的关注重点。