梁压区边缘设置碳纤维板抗弯承载力试验研究

对2根受压区设置CFRP板的钢筋混凝土适筋梁进行静载四点弯曲试验,分别为在受压区设置一层CFRP板和二层CFRP板.实测轴向荷载-挠度关系曲线,分析加固梁的受压破坏形式、受压区设置CFRP板对适筋梁抗弯承载力、挠度以及应变的影响规律,同时进行1根普通钢筋混凝土适筋梁的静载试验,与受压区设置CFRP板的适筋梁进行比较,最后验证CFRP板加固混凝土构件应考虑CFRP板受压性能对构件承载力的提高作用,并推导出受拉面和受压面粘贴CFRP板加固的矩形截面受弯构件的正截面承载力计算公式.     

基于力阻效应的CFRP加固钢梁的自检测技术

针对碳纤维增强塑料(CFRP)加固钢结构,基于加固材料自身的力阻功能特性,提出以覆盖在结构表面的CFRP加固层作为传感器实施结构的变形与损伤监测。开展了CFRP加固钢梁的三点弯曲实验,利用四电极法监测了加载过程中CFRP加固层的电阻响应。结果表明,在循环加载过程中,无论是位于受拉侧还是受压侧,CFRP加固层的电阻均能及时响应结构的变形,而且具有良好的线性和重复性;在单调加载至屈服阶段时,CFRP加固层的电阻响应曲线相应地出现转折点,当结构破坏时,该电阻响应曲线发生突变。实验结果为CFRP加固钢梁变形与损伤的自监测提供了依据。     

预应力CFRP加固简支梁的弹性力学解析解

以预应力CFRP加固简支梁为例,研究梁上表面受荷载作用时CFRP预应力和层数对简支梁应力和位移分布的影响。首先,将简支梁和CFRP沿界面切开各自进行分析,基于二维弹性力学理论,对简支梁进行分析;利用受张力的弦变形理论,对预应力CFRP层进行分析。然后,根据梁和CFRP层间的界面应力和位移连续条件以及梁上表面的载荷条件确定待定系数,最终得到CFRP加固简支梁的应力和位移精确解析解。数值结果与有限元软件ANSYS分析高度一致。研究表明CFRP的预应力和层数对简支梁的应力和位移分布均有影响,预应力越大、层数越多,梁的正应力和竖向位移越小。     

火灾下CFRP加固RC梁高温抗弯承载力简化计算方法

火灾下粘贴碳纤维复材(CFRP)加固构件的承载力计算是对其进行抗火设计的关键。采用数值模拟手段进行了标准火灾下单面和三面受火的CFRP加固钢筋混凝土(RC)梁温度场分析,考虑温度场的主要影响因素(保护材料厚度和导热系数),提出了加固构件表面及内部温度简化计算公式,并与试验数据对比验证了简化公式的准确性。结合混凝土梁截面承载力极限状态分析方法、材料及界面性能高温退化模型,建立了在ISO 834标准火灾情况下不同时刻CFRP加固RC梁高温抗弯承载力简化计算方法,并与荷载效应进行对比,即可进行防火保护材料厚度的合理选择。该研究成果可用于建立CFRP加固钢筋混凝土梁的火灾保护设计方法,或判断已有保护措施的CFRP加固梁是否能达到要求的耐火极限,能够为CFRP加固构件的抗火设计和安全鉴定提供理论手段和方法。     

CFRP加固损伤钢板的双轴拉伸性能研究

基于虚拟裂纹闭合法模拟受双轴向载荷的含裂纹塑性钢板断裂过程,利用减小裂纹裂尖处应力强度因子的方法确定了CFRP的加固方案,通过有限元仿真分析了双轴试样加固前后的对比效果,最后结合模型试验验证了加固方案和计算方法。研究表明,虚拟裂纹闭合法可以有效模拟受双轴向载荷裂纹的扩展过程,仿真结果与试验结果吻合较好。对于受双轴向载荷的含裂纹钢结构,CFRP加固后可以基本恢复原结构的承载能力,加固效果十分显著。该方法可以进一步用于复合型裂纹的加固方案确定。     

CFRP材料在土木工程中的应用现状及前景

碳纤维复合材料(简称CFRP)是一种高性能材料,其在建筑结构加固技术中的应用优势显著。在综合介绍CFRP加固技术的技术特点基础上,重点就该加固技术在混凝土结构加固、钢结构加固和砌体结构加固方面的研究进展和应用情况进行了综述性的介绍,并对CFRP在工程加固领域的应用前景加以展望。     

不同加固方式对钢筋混凝土梁抗弯性能的影响

以我国某条高速公路的改扩建工程中的预应力钢筋混凝土梁为原型,通过缩尺模型,设计了3根试验梁,主要研究了CFRP布加固法和预应力钢绞线加固法对桥梁结构弯曲性能的影响,分析了试验梁极限承载力的变化,梁体的挠度,混凝土、钢筋及加固材料的应变,裂缝数量及发展情况等.试验结果显示:CFRP布加固法和预应力钢绞线加固法均能有效提高梁体的承载能力;CFRP布加固法通过分散受拉区混凝土所受的拉应力,限制混凝土裂缝的发展;预应力钢绞线加固法约束梁体弯曲变形的效果非常明显,可以有效减小梁体的挠度.     

纤维增强复合材料布加固简支板桥的受力性能研究

为研究不同纤维增强复合材料(FRP)布对在役简支板桥的加固提升效果,以某在役的3跨简支板桥为研究对象,对其各孔跨的板梁分别采用玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)布、碳纤维增强复合材料(CFRP)布以及BFRP布与CFRP布组合的方式进行加固,通过理论分析和静动载试验对比分析了不同加固方式对在役简支板桥受力性能的提升程度...     

CFRP与混凝土界面黏结滑移性能试验研究

对5根钢筋混凝土梁拉区粘贴CFRP,压区粘贴角钢,分析了不同受荷条件及损伤程度对CFRP和混凝土界面黏结滑移性能的影响;并绘制了CFRP荷载-应变曲线及应力-滑移曲线.结果表明:无损加固梁的极限黏结应力较卸荷加固梁分别提高了10.7％、29.3％,较持荷加固梁分别提高了36.0％、42.5％.相同损伤条件下,持荷加固梁较卸荷加固梁的极限黏结应力最大提高22.9％.说明试验梁受损情况及受荷条件对CFRP-混凝土界面黏结滑移性能影响较大,同时结合试验数据提出了基于界面黏结强度和刚度的损伤滑移本构关系,最后与试验值对比分析,二者吻合较好.     

CFRP加固钢结构抗疲劳技术研究综述

疲劳破坏是金属结构应用中一种常见的破坏形式,其机理是细观裂纹的不稳定发展导致整体结构的断裂.采用CFRP表面粘贴加固钢结构提高其疲劳寿命是近期发展起来的一项改善金属结构疲劳性能的新技术.CFRP轻质高强,加固钢结构的施工便捷,且不用明火、不增加自重、不产生残余应力,能够显著提高原有结构的疲劳性能.本文对CFRP加固原理、CFRP加固方法以及国内外CFRP加固研究进行了总结和对比,指出了CFRP加固钢结构的发展方向.     

截面尺寸对CC+CFRP共同约束钢筋混凝土方柱受力性能的影响

截面尺寸对于碳纤维增强复合材料(CFRP)约束柱的性能具有重要影响,鉴于CFRP在特殊环境中的耐久性问题,提出了碳纤维布与混凝土帆布(CC)联合加固方式,通过两种加固方案(CFRP加固和CFRP+CC共同加固)的矩形钢筋混凝土方柱轴压试验,研究了不同截面尺寸对混凝土方柱轴向受压承载力的影响,分析了加固后混凝土方柱的破坏形态和延性.结果表明:随着柱截面尺寸的增大,试件的持荷平台变小,截面应力、应变和延性系数均减小;CC+CFRP复合加固柱的承载力和延性较CFRP加固对照组均得到提高,破坏形态也得到明显改善.     

碳纤维复合材料斜拉索的发展

本文介绍了碳纤维复合材料(CFRP)斜拉索具有耐腐蚀、耐疲劳、轻质高强等优点以及碳纤维斜拉索的构成和性能。国外许多工程已经将它应用于新建的桥梁中,可以看出,CFRP斜拉索将是解决钢拉索的疲劳、腐蚀问题的根本途径。     

碳纤维复合材料加固形式对棱柱体应力应变的影响

为了进一步研究碳纤维加固技术对棱柱体本构关系的影响,利用碳纤维增强复合材料(CFRP)以0、100、200 mm等不同加固间距对素混凝土棱柱体加固后进行轴压,以荷载、位移、环向应变和竖向应变等参数为判定依据,结果表明:未加固的素混凝土柱脚发生脆性破坏;CFRP加固间距为0的包裹试件被压碎,CFRP发生断裂;加固间距分别为100、200 mm时,非加固区混凝土出现比较分散的裂缝;CFRP能够有效约束加固柱的环向应变,且破坏时试件有一定的延性;CFRP加固间距为0的试件能够约束竖向位移,但只要有加固间距,竖向应变就不会发生太大变化。     

CFRP加固钢筋混凝土结构的技术与应用

碳纤维复合材料（CFTP）具有比强度比模量高、耐腐蚀、可设计性好且成型容易等优异特性；采用碳纤维复合材料加固钢筋混凝土结构，完全避免了传统加固方法施工周期长、难度大、费用高、不能加固曲面等形体复杂构筑物等缺点；综述了国内外有关CFRP加固钢筋混凝土结构的技术与应用的最新进展。     

BFRP筋增强珊瑚混凝土耐久性研究进展

随着远海工程建设对建筑原材料的需求量与日俱增,若由内陆向海岛运送原料,其运输费用高、时效性差等问题显而易见。对于岛礁工程建设而言,可就地取材,将珊瑚碎屑作为骨料并加入海水拌制成珊瑚混凝土,同时采用纤维增强复合材料筋(FRP筋)作为结构增强筋,可有效解决海洋环境下钢筋锈蚀等耐久性问题。玄武岩纤维增强复合材料筋(BFRP筋)的力学性能优越,但我国对BFRP筋的研发起步较晚,尚未有充分的理论经验,故应对BFRP筋增强珊瑚混凝土耐久性展开系统研究,以确保岛礁工程建设的安全性。基于现有试验研究进展,在分析BFRP筋、珊瑚混凝土材料基本力学性能的基础上,对BFRP筋的耐久性、珊瑚混凝土的耐久性、BFRP筋-珊瑚混凝土界面粘结耐久性,以及BFRP筋增强珊瑚混凝土结构耐久性进行系统地概述与总结,并对BFRP筋增强珊瑚混凝土耐久性的后续研究进行展望。     

大型碳纤维复合材料风机叶片成型工艺与发展

本文介绍了风电叶片的纤维增强材料、基体、结构芯材、胶粘剂及辅助材料,同时重点总结了树脂转移模塑（RTM）成型工艺、模压成型工艺和最新的Flex成型工艺在碳纤维复合材料（CFRP）风电叶片的应用进展。通过结合国内外风电的研究现状,分析了CFRP在风电领域的应用与发展。     

单向碳纤维增强塑料磨削加工性能

碳纤维增强塑料因具有优异的力学性能,在航空航天等领域有重要应用。通过单向碳纤维增强塑料(CFRP)的平面磨削实验,研究了塑料增强方向对CFRP磨削加工性能的影响。研究发现,单向塑料基复合材料磨削时,由于纤维增强塑料的各向异性,磨削力与加工表面粗糙度均呈现明显的规律性。其中,在加工参数砂轮转速为1500 r/min,进给速度为5 m/min和切削深度50μm的条件下,最大和最小磨削力分别为42和10 N,而且,磨削力符合规律:法向>纵向>横向。通过对磨削加工表面显微形貌的分析,揭示了塑料基复合材料磨削微观多向材料的去除机理。研究结果不仅对拓展CFRP的应用具有重要的经济意义,同时,能够为复合材料精密加工提供一定的理论和实验支撑。     

碳纤维片材对某大厦框架柱抗震加固的设计与施工

通过实例对框架柱的轴压比及抗震性能不能满足规范要求的情况下,采用体外粘贴包裹碳纤维片材补强技术,对柱形成有效的约束机制,使混凝土的抗压强度得到提高从而降低柱的轴压比,使原轴压比超限的柱满足规范所规定的要求。     

高强钢纤维混凝土收缩性能研究

研究通过试验探讨了钢纤维掺量、配筋率、约束筋表面形式、约束筋材料等因素对高强钢纤维混凝土收缩性能的影响.研究结果表明,提高混凝土中钢纤维的掺量能够降低高强钢纤维混凝土的自由收缩量.当约束筋材料相同时,高强钢纤维混凝土的收缩随着配筋率的提高而降低.钢筋的表面形式对高强钢纤维混凝土的收缩没有显著影响.在相同配筋率下,约束筋材料的弹性模量越低,对高强钢纤维混凝土收缩的抑制作用越弱.