预应力FRP筋锚具的研究与发展

通过查阅国内外的文献,介绍预应力FRP筋锚固技术的研究现状,主要涉及预应力FRP筋的锚固系统要求和锚具研究成果,并对预应力FRP筋锚具在国内的研究和应用提出了建议。     

有粘结预应力FRP筋混凝土梁正截面受弯承载力计算方法

国内外已有试验研究表明,有粘结预应力FRP筋混凝土梁的破坏模式包括界限破坏、受压破坏与受拉破坏三种。在我国现行规范中尚无关于预应力FRP筋混凝土梁的设计规定,在ACI440.4R-04规范中虽有相关的规定,但其针对的是截面受拉区仅配置预应力FRP筋的混凝土梁。对截面受拉区同时配置预应力FRP筋和非预应力钢筋、预应力FRP筋和非预应力FRP筋这两种混合配筋形式下的有粘结预应力FRP筋混凝土梁的正截面抗弯承载力计算方法进行了研究。基于受弯截面的极限状态分析,分别提出了三种破坏模式下正截面抗弯承载力的计算公式。为了验证公式,进行了6根有粘结预应力FRP筋混凝土梁的单调静力试验以及基于ANSYS软件的非线性有限元参数分析。应用建议公式对课题组及国外完成的48根有粘结预应力FRP筋混凝土梁的试验结果和6根梁的参数分析结果进行了计算与对比,计算值与试验结果和参数分析结果吻合较好。     

CFRP筋混凝土研究综述

简述了CFRP筋材料的特性,分析了FRP筋混凝土的研究现状,基于国内外研究发现:采用T形截面预应力碳纤维筋,既利用了碳纤维筋高强度的特性,还可改善FRP筋混凝土正常使用阶段的工作性能。     

FRP筋混凝土梁研究现状

FRP筋具有优异的耐腐蚀性能,同时具有抗拉强度高、疲劳性能优、徐变松弛性能好等优良力学性能,适用于替代普通钢筋和预应力钢筋用于腐蚀环境和特殊工程。介绍了FRP筋的力学性能及其与混凝土、纤维混凝土的粘结性能,并对FRP筋梁、FRP筋与钢筋混合配筋梁、FRP金属复合筋梁、ECC-FRP筋混凝土复合梁的国内外研究现状进行了总结。     

FRP筋混凝土结构抗震性能的研究现状综述

随着对FRP筋材料受力性能研究的深入,采用FRP筋替代钢筋和预应力筋运用于混凝土结构中,用来提高钢筋混凝土结构受力性能有着广泛的应用前景。但是FRP筋具有弹性模量低和破坏时脆性大等特点,限制了其在震区结构工程中的应用。文章主要介绍了FRP筋混凝土结构的粘结性能,并总结了国内外关于FRP筋混凝土柱、剪力墙和框架混凝土结构抗震性能的研究成果,并提出了今后研究的方向。     

有粘结预应力FRP筋混凝土梁挠度的计算方法

与预应力钢筋相比,FRP筋的弹性模量较低、粘结性能稍差,因此有粘结预应力FRP筋混凝土梁的挠度比相应的预应力钢筋混凝土梁的大。在考虑预应力FRP筋等效的基础上,对我国现行《混凝土结构设计规范》中适用于普通预应力钢筋混凝土梁短期刚度的计算公式进行了修正。应用该修正公式和ACI 440.4R—04规范中的计算公式对国内外31根有粘结预应力FRP筋混凝土梁试件与6根参数分析试件的挠度进行了计算。对比表明,按修正公式计算的挠度值与试验结果和参数分析结果吻合更好。     

预应力FRP筋混凝土梁刚度研究综述

针对FRP筋具有高强、轻质、抗腐蚀、耐疲劳等优点,但其弹性模量低的现状,提出了采用对FRP筋施加预应力,以充分发挥其抗拉强度的技术,并针对国内预应力FRP筋混凝土梁的短期刚度进行了综述。     

纤维塑料筋混凝土结构的系列研究

彻底解决钢筋锈蚀问题的一个有效办法是采用纤维塑料筋(即FRP筋),1995年我们在国内首先开展了FRP筋混凝土结构的系列研究,取得了阶段性的研究成果:①研制生产国内首批FRP螺纹筋;②对FRP筋在不同环境介质中的粘结锚固性能进行研究;③对FRP筋普通混凝土梁的受力性能和设计理论进行研究;④研制新型FRP筋预应力锚具;⑤对预应力FRP筋混凝土粱的受力性能和设计理论进行研究等.本文重点介绍以上几方面的研究工作,并对今后FRP筋混凝土结构的发展趋势作了展望.     

预应力FRP筋混凝土构件研究进展

工程实践中,由于纤维增强复合材料的高强、轻质、不易腐蚀、无导电、无磁性这些特性,FRP材料已经被用于混凝土构件中来替代预应力钢筋。美国混凝土协会在纤维增强聚合物加固技术会议上做了有关预应力FRP筋混凝土构件方面的学术报告,出版了ACI440.4R-04规范。文章对规范中预应力FRP筋混凝土相关部分做一概述并比较了预应力FRP筋与传统预应力钢筋差别。     

预应力FRP筋增强竹梁力学性能试验研究

针对竹结构受弯构件截面刚度低、承载力与跨越能力不足等应用局限,提出预应力FRP筋增强竹梁的方法,给出了其关键制造工艺。制作了4个预应力FRP筋增强竹梁和1个对比竹梁,研究参数包括FRP筋直径和预应力大小。结果表明,预应力FRP筋增强竹梁破坏始于梁底边缘竹材纤维受拉断裂,预应力的施加能够使竹材的抗压强度利用得更加充分,破坏时的延性特征更为明显,预应力FRP筋增强竹梁对应各个相关规范挠度限值时的荷载值都得到了较大提高,预应力的施加使得构件截面刚度得到了有效的提高,其提高幅度随着施加预应力的增大而增大。采用复合梁理论对预应力FRP筋增强竹梁试件的截面刚度进行预测,结果表明截面刚度预测结果与试验结果吻合很好。