反向加载条件下碳纤维加固混凝土梁的分析

通过对4根存在较大宽度裂缝的混凝土梁在反向加载条件下的碳纤维（CFRP）加固试验,研究了反向加载条件下碳纤维加固梁在各个不同加载阶段的力学性能及应变规律,研究结果表明：在同样的碳纤维的用量下,反向加载条件下碳纤维加固后的混凝土梁的钢筋的屈服将比不采用该方法加固的梁来得更晚,加固梁的弹性工作阶段得以延长,提高了碳纤维的利用率,对于提高混凝土梁的主要力学指标具有显著效果.     

预应力碳纤维板加固钢筋混凝土梁试验研究

通过研制的一套张拉锚固设备对碳纤维板施加预应力后加固试验梁对其进行抗弯静载试验.试验表明未施加预应力CFRP板梁开裂荷载没有影响,而预应力CFRP板加固梁的开裂荷载有明显提高,可以延缓梁的开裂;所有加固梁的屈服荷载、极限荷载都有所提高,同时增加了构件的刚度;试验时粘贴CFRP板加固梁超过了CFRP板极限抗拉强度的25%,而预应力CFRP板加固梁接近粘贴CFRP板的二倍,充分发挥了材料的强度;试验所用的锚具在梁加载过程中没有出现滑移,锚固效果良好.     

CFRP加固损伤钢筋混凝土梁的性能试验

为研究碳维纤复合材料（CFRP）加固初始损伤钢筋混凝土梁的性能,进行了17片试验粱的加载试验。结果表明：腐蚀损伤、预加载损伤对CFRP加固试验梁的性能影响不大;同时黏贴纵、横向CFRP加固对试验梁的极限承载力提高效果显著;CFRP的加固作用主要体现在梁开裂以后的工作阶段;有腐蚀和预加载损伤的CFRP加固试验梁的荷载一挠度曲线接近双直线的折线形状;梁的承载试验结果略高于按照中国《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》（CECS146：2003）中抗剪承载力公式计算的结果;出于安全考虑。CFRP加固损伤钢筋混凝土梁抗剪承载力公式可参照该规程,并引入合适的折减系数。     

碳纤维水泥砂浆梁力电效应的研究

目的研究碳纤维水泥砂浆梁加载和卸载过程的力学及电学性能,为其应用于混凝土结构（如建筑、桥梁、大坝等）的无损自诊断检测预警、车重及车速的测量等领域提供参考依据．方法设计了5组碳纤维水泥砂浆简支梁,每组3根梁,各组碳纤维质量分数分别为0．6％、0．7％、0．8％、0．9％、1．0％,对梁施加了两个集中荷载,观测在加载及卸载过程中所产生电流、电压的情况．结果梁受力产生的电压值与所受荷载值具有一一对应的关系．荷载反向时,电压方向同时发生改变,当首次或突然施加荷载时,电压变化非常明显．随着碳纤维掺入量的增加,力电效应随之减弱．结论碳纤维水泥砂浆梁的力电效应是确实存在且可以测得的,当匀速加载、突然加载、匀速卸载、突然卸载时,均有电流产生,且加载时产生的电流与卸载时产生的电流方向相反．     

碳纤维板加固梁的理论计算与试验分析

通过计算内嵌碳纤维增强复含材料（CFRP）抗弯加固钢筋混凝土构件开裂时的开裂荷载和受拉钢筋屈服时的屈服荷载,并对加固梁和对比梁进行了静力加载试验,结果表明该计算结果和试验基本吻合,可以用来分析碳纤维板加固梁的效果。混凝土梁经碳纤维板加固后,开裂荷载和屈服荷载都有一定程度的提高,内嵌碳纤维板能提高梁的极限承载力,是一种有效的加固方法。     

外贴碳纤维片材加固混凝土梁的延性分析

碳纤维片材(CFRP)具有轻质、高强度、耐腐蚀等性能，外贴碳纤维片材正成为一项越来越具有吸引力的混凝土结构加固技术．基于混凝土结构设计规范中抗弯设计计算的基本原理，提出了外贴碳纤维片材加固混凝土梁截面延性的计算方法，并讨论了其影响因素．结果表明，CFRP用量及其滞后应变是影响梁加固后延性的主要因素，加固梁的破坏类型不同，CFRP用量对延性的影响也不同．     

内置FBG的CFRP加固钢混结构安全测评

为实现碳纤维复合材料对钢筋混凝土结构集先进加固与实时在线安全测评双重功能,将布拉格光栅光纤传感器固化于CFRP中.实验表明FBG与CFRP相容性及应变传感特性理想.根据钢筋混凝土结构理论和ANSYS有限元软件编制CFRP加固RC梁受弯荷载效应模拟计算程序.采用基于MATLAB的MonteCarlo计算程序,完成被加固结构可靠度模拟.制备的钢筋混凝土实验梁,采用预置FBG传感器的CFRP加固.梁内部钢筋粘结FBG传感器,压区混凝土上粘接电阻应变片.实验表明:全部实验梁承载过程中,根据CFRP中FBG的实时应变值,通过编制模拟计算程序得到实验梁内部受拉钢筋、压区混凝土应变与实测值较好吻合.据此不仅补偿了在已建成结构内部不能再装置传感器的限制,而且可实时判断加固结构的损伤状态,完成安全测评.     

碳纤维布补强加固钢筋混凝土梁的刚度计算方法

将碳纤维布加固梁的弯矩-曲率关系曲线理想化为三线型，提出了CFRP加固梁的刚度计算方法。通过建立力的平衡方程、材料的本构方程及几何方程，分别计算三折线的交点处及破坏时加固梁的刚度，根据线性关系进一步计算出加固粱在任意荷载下的刚度，进而得出碳纤维布加固梁在不同荷载水平下的挠度值。     

CFRP加固RC梁静载荷效应的有限元模拟

目的应用非线性有限元方法模拟碳纤维复合材料（CFRP）加固钢筋混凝土（RC）梁承载过程中结构的载荷效应（挠度、应力应变和承载力）．方法以4根CFRP加固RC试验梁的抗弯试验为依据，讨论了三维有限元分析模型的建立，包括：混凝土、钢筋、CFRP及CFRP和混凝土界面等单元的选择及本构关系原理。并选择了合适的裂面剪力传递系数．采用商业有限元计算软件ANSYS。模拟了4根CFRP加固RC梁加载的全过程．结果有限元模拟破坏承载力与实际破坏载荷基本接近，误差可控制在15％以内；有限元模拟压区混凝土、受拉钢筋、CFRP应变与实际测量应变在受拉钢筋屈服前基本一致；有限元模拟跨中挠度与试验测量挠度基本吻合．结论证明有限元方法可较好的预测CFRP加固RC梁的静载荷效应．     

高效利用CFRP加固预裂混凝土梁

为了更有效应用碳纤维布进行结构加固,对6根不同配筋率的预裂钢筋混凝土梁进行CFRP加固加载试验,研究了在采用半包粘贴CFRP加固方式时,不同配筋率和不同碳纤维布层数对梁的极限承载力恢复程度、破坏形态和裂缝开展情况的影响.分析结果表明,碳纤维布在很大程度上提高了试验梁的整体刚度,改变了加固梁的破坏形态,采用半包式粘贴纤维布能较好地限制碳纤维布与混凝土之间的剥离,使之恢复到预裂时的极限承载力,满足正常使用要求.     

小剪跨比作用下CFRP抗剪加固梁的尺寸效应

研究了几何比例相同的大、小两种不同尺寸的外贴U形碳纤维增强复合条带材料（CFRP）抗剪加固钢筋混凝土梁在小剪跨比作用下的尺寸效应规律。研究结果表明,U形加固梁最终抗剪承载力的提高率与试验梁的尺寸有关,小尺寸梁优于大尺寸梁。同时,外贴U形CFRP条带的理论剪贡献值与实际剪贡献值存在差异,小尺寸梁的理论剪贡献值要小于实际剪贡献值,大尺寸梁则是相反的。另外,CFRP条带的剪力值随加载水平的增加而增加,大尺寸的增长速度要快于小尺寸的,且在任一相同加载水平下,大尺寸加固梁的CFRP条带剪力值高于小尺寸梁的。     

格构木梁加固方法的研究

进行了10根木梁的对比试验研究,其中3根为对比普通木梁,3根为未加固格构木梁,4根为加固格构木梁。研究结果表明:未加固格构木梁的受弯承载力和初始弯曲刚度较普通木梁均略有降低;底面粘贴1层碳纤维(CFRP)布加固格构木梁的受弯承载力较未加固格构木梁显著提高54%,初始弯曲刚度提高34%,极限位移显著提高63%。空隙处采用结构胶或灌浆料填充的格构木梁的受弯承载力平均提高30%,初始弯曲刚度显著提高195%,极限位移则显著降低54%。结构胶填充并在梁底面粘贴1层CFRP布的加固格构木梁受弯承载力显著提高92%,初始弯曲刚度显著提高251%,极限位移则降低48%。未加固格构木梁和粘贴1层CFRP布加固格构木梁的受拉肢和受压肢跨中应变变化分别保持平截面假定;其受压肢和受拉肢均为下侧受拉上侧受压,中间木垫块基本不受力。空隙采用结构胶填充的加固格构木梁跨中全截面应变变化基本保持平截面假定;其受压肢受压,受拉肢受拉,中间木垫块亦参与全截面受力。研究表明:在格构木梁空隙处填充灌浆料或结构胶可显著提高其初始弯曲刚度,但对提高承载力不显著;在格构木梁底面粘贴CFRP布可显著提高其承载力,但对提高初始弯曲刚度不明显。格构木梁有限元数值模拟结果可满足工程应用的精度要求。     

碳纤维加固混凝土梁的试验研究

为考察碳纤维的粘贴方式、层数等因素对碳纤维加固的混凝土梁在抗弯性能和力学行为方面的影响情况,分析加固梁在承载过程中的破坏特征与裂缝的发展过程,进行了对比试验研究.结果表明:碳纤维粘贴可以提高钢筋混凝土梁的抗弯刚度、改善结构的力学性能,且碳纤维的粘贴方式对抗弯承载力的提高影响较大,所得结论为碳纤维加固混凝土梁的研究和应用提供了依据.     

二次受力下预应力碳纤维布加固混凝土梁承载力计算

外贴预应力碳纤维布加固混凝土构件是一种简单且有效的加固方式.对预应力碳纤维布加固混凝土梁的全过程做了理论分析,根据应力—应变关系及变形协调原理,分析了预应力碳纤维布加固混凝土梁各个阶段的承载力计算,并计算了在二次受力时的抗弯承载力,各阶段理论分析计算值与试验值基本吻合,可为实际工程的加固设计提供理论参考.     

二次受力CFRP布加固钢筋混凝土梁的受剪性能研究

在CFRP加固钢筋混凝土梁受剪承载力的基本假定的基础上,采用桁架-拱模型,推导出了一次受力下CFRP布加固钢筋混凝土梁的斜截面受剪承载力计算公式,考虑了CFRP受力的不均匀性,采用CFRP的有效应变,并在一次受力的基础上,考虑了二次受力对CFRP抗剪的不利,推导出了二次受力下CFRP布加固钢筋混凝土梁的受剪承载力公式.     

碳纤维板加固钢筋混凝土梁短期挠度的试验研究

本文对钢筋混凝土梁底粘贴碳纤维板加固进行了试验研究,通过3根未加固梁的静载对比试验,着重探讨了6根加固的试验梁中一次和二次加载对混凝土梁刚度的影响,并建立了CFRP板加固梁截面挠度的计算公式。试验表明,粘贴碳纤维板可有效地加固钢筋混凝土结构,延缓了裂缝的开展和提高了梁的刚度,且计算结果与试验结果基本一致。     

CFRP加固钢筋混凝土梁可靠度分析

本文根据可靠度基本理论,建立CFRP加固钢筋混凝土梁的可靠性分析模型．考虑材料、几何尺寸、计算模式的不确定性,确定了极限状态方程中各个随机变量的平均值和标准差,然后根据可靠度的基本理论,分析CFRP加固混凝土结构可靠性．