纤维增强复合材料加固混凝土柱研究综述

从纤维增强材料(FRP)约束混凝土柱的本构关系,FRP加固轴心受压和偏心受压构件的影响因素,力学性能、抗震性能等几个方面总结了该加固方法的国内外研究现状,分析了在FRP加同混凝土柱的研究中存在的问题,明确了需进一步开展研究工作的方向.     

纤维网格增强ECC加固混凝土梁抗弯力学性能综述

对工程用水泥基增强复合材料进行简单介绍,对近年来我国学者在纤维网格增强ECC加固混凝土梁抗弯力学性能影响因素和纤维网格增强ECC加固混凝土梁计算模型方面的研究成果进行分析探讨,并对这些研究成果进行总结。     

纤维增强塑料加固混凝土结构研究

纤维片材加固作为一种新兴的结构加固技术,由于其材料优异的力学性能及施工简便等特点,迅速成为各国加固研究领域的热点.中国在纤维加固方面的研究已基本涵盖了其所涉及的所有领域,取得了大量的研究成果,并在一定程度上指导着工程实践.但是由于纤维加固结构的复杂性,目前所取得的研究成果还不能解决结构加固的所有问题.对中国近几年来纤维加固所取得的研究成果进行了总结,同时也指出了在该领域研究中存在的问题及今后的发展方向.     

喷射纤维混凝土加固旧桥技术的研究

从喷射聚丙烯纤维混凝土的配比设计出发,研究了旧桥喷射混凝土加固施工技术,并对绥满公路GZ015国道水簸箕桥进行了加固,实际证明喷射作业回弹损失量减少10%~20%,粉尘减少1倍以上,安全运营5年未见混凝土开裂、脱落现象,实际加固效果良好。     

玄武岩纤维布加固混凝土梁试验研究

玄武岩纤维是国内最近几年刚研究开发出的一种新型纤维材料,其良好的力学性能、较好的稳定性和较低的价格使其在土木工程中的应用前景广阔.但针对玄武岩纤维在土木工程中应用的相关研究还极少.本文进行了玄武岩纤维布抗弯及抗剪加固混凝土梁的试验,试验中探索了几种新型锚固方式,结果表明,玄武岩纤维布加固能提高混凝土梁的抗弯和抗剪承载力,再加上其明显的价格优势,有望在实际工程中较快地得到推广应用.     

纤维网格及ECC材料抗剪加固性能研究

对纤维网格和ECC组合材料进行抗剪加固试验,通过与普通钢筋混凝土、碳纤维布加固钢筋混凝土试件的对比,研究不同试件的裂缝发展情况、极限挠度、极限承载力以及破坏模式,为ECC及纤维网格等新材料在结构加固工程中的应用提供新的思路。     

玄武岩纤维加固混凝土梁的冻融试验研究

FRP在土木工程加固中的应用越来越广泛,玄武岩纤维是一种新型的FRP材料,其长期的加固性能未得到证实.在我国北方较寒冷地区,冻融破坏是造成潮湿环境中混凝土结构破坏的主要原因,因此研究冻融循环对玄武岩纤维加固的混凝土构件的影响很有现实意义.基于此,在研究玄武岩纤维对混凝土梁加固作用的同时,采用快速冻融试验的方法,分析冻融循环对混凝土梁及玄武岩纤维加固梁的性能影响.试验研究显示玄武岩纤维基本能够满足寒冷地区的加固要求.     

玄武岩纤维混凝土力学性能试验研究

玄武岩纤维是一种纯天然的无机非金属材料,被誉为2l世纪无污染的"万能"纤维,将玄武岩纤维用水泥净浆包裹,再与混凝土搅拌而制成的玄武岩纤维混凝土(BFRC),其基本力学性能有较好的提高.随着玄武岩纤维掺量的增加,BFRC的抗压强度逐渐增加,尤其早期强度提高明显,劈拉、弯拉强度也有不同幅度的增加;SEM照片显示,BFRC中纤维与水泥石界面的联结性比较好,且混凝土的孔隙率低.最后进一步分析了玄武岩纤维对混凝土基本力学性能的增强机理.     

纤维混凝土力学性能试验研究

通过对塑钢纤维混凝土、尼龙纤维混凝土和素混凝土的抗压性能、弯拉性能、抗冲击性能试验研究得出：纤维的掺入对混凝土的抗压强度、抗折强度提高不显著,对抗冲击韧性有显著提高;纤维的掺入使混凝土构件由脆性破坏转变为具有一定的塑形破坏形态。     

聚丙烯纤维混凝土力学性能试验研究

试验研究了聚丙烯纤维混凝土的抗压强度、抗剪强度、抗冲磨强度及弯曲性能，并与钢纤维混凝土进行了对比。结果表明：在混凝土基体不变情况下，低掺量聚丙烯纤维(掺量为0．91kg／m^3)略微降低混凝土的抗压强度和抗剪强度，少许提高混凝土的抗弯强度，显著提高混凝土的弯曲韧性和断裂能，从而起到阻裂和增韧作用，而对混凝土的抗冲磨性能几乎没有改善。另外．网状聚丙烯纤维对混凝土抗弯强度和韧性的改善优于聚丙烯单丝纤维，但它们较钢纤维的增强增韧效果还有一定差距。     

带蒙皮FRP格栅增强混凝土板受弯理论分析

提出了一种全新的FRP-混凝土的组合形式(带蒙皮FRP格栅增强混凝板),与之前的FRP格栅增强混凝土板件不同,该类型板件的最大特点在于FRP格栅下侧增设有FRP蒙皮,因此在浇筑时,该蒙皮既能充当浇筑混凝土时的模板,又能参与成型后板件的受力;预测了该类型板件可能出现的三种破坏模式,并且推导出了该类型板件在不同破坏模式下板件的抗弯极限承载力公式。     

碳纤维布加固轴心受压钢筋混凝土圆柱的研究

通过对9根混凝土圆柱的轴心受压试验,研究了碳纤维布加固混凝土柱后的破坏特征和受力性能。试验结果表明,用碳纤维布加固可以获得优良的力学性能,可使加固试件的极限荷载大幅度提高、混凝土的变形能力大大提高,混凝土柱的延性得到显著改善。     

角钢约束混凝土轴压短柱力学性能研究

对10个高宽比为3的角钢约束混凝土短柱进行轴心受压试验,观察试件的破坏过程,得到了试件的荷载 轴向位移关系曲线,根据试验结果,分析了构件截面尺寸、缀板间距以及混凝土强度对角钢约束混凝土柱承载力的影响;利用有限元软件ANSYS对试验过程进行数值仿真分析。结果表明：试件最终破坏时在试件中部附近位置角钢和缀板出现凸鼓变形;随着缀板间距的增大,试件的承载力逐渐减小,荷载 位移曲线下降越明显,可见在相同条件下,缀板间距是影响角钢约束混凝土短柱承载力的主要因素。在试验和仿真分析的基础上提出角钢约束混凝土轴压短柱承载力的简化计算式。     

预应力纤维布加固混凝土圆形截面短柱轴压性能试验

为研究环向预应力纤维布加固混凝土圆形截面短柱的轴心受压性能,制作25个试件并进行轴心受压试验。试验考虑的影响因素包括：试件的混凝土强度等级、截面尺寸、箍筋间距、既有损伤及表面处理情况、纤维布种类、层数和预应力大小。试验得到了各个试件的破坏形态和应力 应变关系,进而分析了各影响因素对加固效果的影响。结果表明：与非加固试件相比,环向预应力纤维布加固试件的轴心受压承载力和延性均有明显提高;对纤维布施加预应力能避免纤维布的应力滞后,更好地发挥纤维布的高强性能;当环向预应力与纤维布的抗拉强度的比值在0～0.20范围内,试件的承载力和延性随预应力的增大而增大;当环向预应力达到纤维布抗拉强度的0.25倍时加固效果会降低,因此在工程应用中环向纤维布的预应力宜控制在纤维布抗拉强度的0～0.20倍之间。     

FRP片材加固钢筋混凝土梁破坏形态分析

通过实验,分析研究了FRP加固钢筋混凝土梁的压碎破坏、纤维布拉断破坏、粘结破坏等三种破坏形态,探讨了加固钢筋混凝土梁的破坏特征,最后对试验结果进行了详细的分析,从而为其他工程提供了参考依据。     

FRP配筋混凝土结构研究进展及其应用

在恶劣服役环境下,钢筋锈蚀是目前混凝土结构面临的主要问题.纤维增强聚合物(fiber reinforced polymer,FRP)筋作为一种新型材料,由于其具有轻质高强和优异的耐腐蚀性等特点,适用于替代普通钢筋以有效提升混凝土结构的耐久性能.基于近年来国内外已开展的相关研究工作,通过对FRP筋的基本力学和耐久性能、F...     

FRP筋混凝土梁正截面极限抗弯承载力的性能研究

利用FRP筋混凝土粱截面的平衡条件和变形协调条件．给出梁的平衡配筋率;分析FRP筋混凝土梁三种破坏模式,即受压破坏、受拉破坏和平衡破坏的特性;研究FRP筋混凝土梁配筋率对其正截面极限抗弯承载力的影响,并给出其影响系数。研究表明：配筋率在一定范围内,抗弯承载力随着配筋率的增大而增大;根据配筋率的不同,探讨FRP筋混凝土梁正截面极限抗弯承栽力的计算方法,建立与之相应的计算公式,并将计算结果与国内外文献中的部分试验结果相比较,且两者吻合较好。     

碳纤维约束混凝土短柱的强度计算

利用极限平衡法，通过分析加固率对约束混凝土性能的影响，对实验数据进行拟合，导出了碳纤维约束混凝土短柱在轴心受压状态下的抗压强度计算公式，指出碳纤维约束混凝土试件的实验数据与该公式的计算结果吻合较好，且公式形式简单，具有实际应用价值。     

带T形钢的内置钢管混凝土组合柱轴压性能研究

为研究带T形钢的内置钢管混凝土组合柱(简称组合柱)的轴压性能,以T形钢翼缘宽度、翼缘厚度、腹板高度和体积配箍率、截面形式为试验参数,按照缩尺比例1∶3设计并制作了9个带T形钢的内置圆钢管混凝土组合柱、1个带T形钢的内置方钢管混凝土组合柱和1个十字形钢混凝土组合柱并对其进行轴压试验,研究组合柱的破坏形态、荷载-位移曲线、应变发展规律,并分析组合柱的受力机理和各参数对其轴压性能的影响;采用ABAQUS软件建立有限元模型,对比峰值荷载、峰值荷载时有限元与试验得到的组合柱的混凝土损伤和钢材破坏形态,在验证模型正确的基础上,进一步研究组合柱材料属性(混凝土强度、钢材强度)和几何参数(T形钢翼缘(腹板)尺寸、钢管径厚比)对其轴压性能的影响。研究结果表明：峰值荷载后,在箍筋和T形钢板的共同约束作用下,钢管外围混凝土性能得到改善,组合柱延性较好;钢管外围混凝土强度等级从C40提高至C80,峰值荷载提高25%～28%,而提高钢管内混凝土强度等级对提升峰值荷载效果不显著,建议钢管内混凝土强度不宜大于钢管外混凝土强度;钢管径厚比宜在10～18内取值,可显著改善该类组合柱的延性。     

钢筋混凝土柱轴心受压性能尺寸效应的大比尺试验研究

现行混凝土结构设计方法是基于小尺寸构件的试验研究建立起来的,但混凝土结构存在尺寸效应现象,由此导致其对于大尺寸构件设计的科学性与合理性有待进一步研究。使用北京工业大学结构试验中心的40000kN多功能压力机,进行钢筋混凝土柱轴心受压性能尺寸效应的大比尺试验研究。按照相似关系设计3组正方形截面钢筋混凝土柱试件,其几何尺寸分别为:200mm×200mm×900mm、400mm×400mm×1800mm、600mm×600mm×2700mm。在试验基础上,对比分析各试件的破坏特征、极限承载力、应力-应变曲线。结果表明,在一定的尺寸范围内,随着钢筋混凝土柱几何尺寸的增加,其按现行规范计算公式所得承载力值更接近相应的试验实测值,即承载力计算公式的可靠性降低;钢筋混凝土柱轴心受压的峰值应变随其几何尺寸增大而减小。