内嵌CFRP筋/片加固木梁受弯性能试验研究

为研究内嵌CFRP筋/片加固木梁的受弯性能,制作5根底面中心内嵌CFRP筋加固试件,3根侧面内嵌CFRP筋加固试件,6根底面中心内嵌CFRP片加固试件以及3根未加固的对比试件,对其进行三分点静载试验。试验参数包括：CFRP筋/片,内嵌位置（底面或侧面）,CFRP筋/片数量（1根或2根）、是否采用附加锚固措施（U形铁钉或CFRP布U形箍）、底面是否粘贴CFRP布等。研究表明,内嵌CFRP筋/片加固试件的受弯承载力较未加固试件明显提高,提高幅度为14%~85%,平均提高39%;破坏位移亦平均提高32%。内嵌CFRP筋加固试件的初始弯曲刚度均大于对比试件,而内嵌CFRP片加固试件由于底面开槽面积较大其初始弯曲刚度未见提高。内嵌CFRP筋加固试件的跨中截面应变随荷载增加仍基本符合平截面假定,而内嵌CFRP片加固木梁的跨中截面应变变化与平截面假定存在一定差距。增加内嵌CFRP筋/片的数量及端部采用U形铁钉锚固措施对提高加固木梁承载力的作用不明显;而在加固木梁底面粘贴一层CFRP布可显著提高其加固效果。     

预应力筋材内嵌加固法在混凝土梁中的试验研究

使用预应力筋材内嵌加固工艺,对10根混凝土梁试件进行了加固后的试验研究。试验证明,预应力筋材内嵌加固法,能够很好地改善混凝土梁试件的整体稳定性,加固后混凝土梁试件的开裂荷载值、屈服荷载值和极限荷载值有显著提高。随加固量及张拉预应力值的不同,加固梁的开裂荷载值提高了72.6%~321.26%,屈服荷载值提高了6.19%~99.09%,极限荷载值提高了46.04%~135.27%。说明预应力筋材内嵌加固法能够有效改善加固梁的延性和安全性能,刚度也有明显提高,对裂缝的产生和发展都有约束作用,同时螺旋肋钢丝的高强性能也得到了充分发挥。     

体外预应力在桥梁结构加固中的理论分析与技术应用研究

体外预应力技术隶属于无黏结预应力的一种受力形式,预应力索可以是单根或多根通过锚固点与转向块而置于混凝土之外,其他部分的预应力索与结构柱体分离而改变受力体系,故称之为体外预应力。可用于新建桥梁的设计与旧桥上部结构的拓宽及加固,适用于极限状态理论设计条件下的适筋梁、超筋梁和少筋梁的加固与利用。     

内嵌预应力混杂筋材加固混凝土梁试验研究

基于螺旋肋钢丝、CFRP筋材两种材料的特点,提出将预应力螺旋肋钢丝、CFRP筋材混合内嵌于混凝土梁中的加固方法,并通过对1根对比梁、6根内嵌不同加固筋材的试验梁进行静力加载试验,系统分析了加固梁的抗弯承载能力、变形能力、裂缝状况、破坏形态和延性等。研究结果表明,加固方法在满足延性要求的同时,能够显著提高试验梁的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载,改善被加固梁的变形能力。其中,BF1P2-45加固梁的加固效果较好。研究成果可为其他相关研究提供参考。     

FRP筋大型粘结式群锚体系试验研究

本文开发了一种以超高性能水泥基材料活性粉末混凝土(RPC-Reactive Powder Concrete)作为粘结介质锚固多束碳纤维增强塑料(CFRP-Carbon Fiber Reinforced Polymer)预应力筋的粘结式锚固体系。制作了一组采用9根直径12.6mm的CFRP筋作为预应力筋的CFRP筋-锚具组装件GA12-9,通过张拉试验研究了其力学性能。试验中观测了多束筋材受力的不均匀特征,最终多束筋材发生粘结破坏。研究证明,群锚试件特有的不均匀性会降低其承载能力,研究确定了承载能力折减系数。同时,本文确定了适用于单根、多根CFRP筋粘结锚固体系的粘结强度以及临界锚固长度的预测公式,与试验结果吻合良好。研究证明,采用9根抗拉强度约2300MPa的带肋CFRP筋作为预应力筋,以强度为130MPa的RPC作为粘结介质,筋材间净距设置一倍筋直径,需要25倍筋材直径锚固长度能够提供其有效锚固。     

内嵌预应力碳纤维筋加固混凝土梁受力性能试验研究

通过对内嵌预应力碳纤维加固混凝土梁的静力加载试验,对其受力过程、破坏形态、承载力、延性和变形情况进行了分析。试验结果表明：内嵌预应力碳纤维筋加固混凝土梁能大幅度提高被加固梁的开裂荷载和极限荷载,延迟裂缝开展,改善梁的正常使用状态;有效减小加固构件的变形,延缓筋材屈服,充分利用碳纤维筋的高强性能;且随着加固量及初始预应力水平的提高,被加固试件的延性有所降低。内嵌预应力碳纤维筋加固法能有效解决现有加固方法在材料利用不充分,粘结剥离破坏等方面的缺点,是一种行之有效的加固方法。     

四种预应力FRP筋材锚固体系的试验研究

开发出安全、经济、实用的锚固体系是应用预应力FRP结构的前提条件。通过对我国现有张拉设备的套筒灌胶式、粘砂夹片式、带胶挤压式及带粘结护套的夹片式等四种FRP筋材锚固体系的试验研究,结果表明:粘结套筒长度大于200 mm时,套筒灌胶式锚固体系即可取得理想的锚固效果;粘砂夹片式和挤压式FRP筋材锚固体系的锚固性能不够稳定;带粘结护套的夹片式FRP筋锚固体系对表面经过处理的FRP筋材可取得较好的锚固效果。     

膨胀土边坡自平衡预应力锚固方法研究

针对膨胀土吸水膨胀的特点,提出膨胀土边坡自平衡预应力锚杆加固方法。该方法结合黏结型锚杆和预应力锚杆的优点,使用预应力锚杆结构,但在锚杆施工时仅施加少量或不加预应力,利用膨胀土吸水膨胀特性在边坡中形成自平衡的预应力锚杆加固体系。根据锚杆与土体变形协调关系,推导自平衡预应力锚杆初始应力计算公式,并探讨该方法的有限元计算过程。理论分析、数值计算和工程应用结果表明,自平衡预应力锚固结构在保证边坡稳定和锚固结构安全的前提下,边坡变形较小,同时经济上较为合理,对于类似工程具有广泛的推广应用价值。     

内嵌钢筋和预应力钢丝绳加固空心板试验研究

将内嵌钢筋和预应力高强钢丝绳用于对空心板的加固中,并专门设计了用于预应力钢丝绳加固空心板的张拉和锚固装置,共进行了3根大尺度空心板的抗弯加固试验,分别使用内嵌钢筋和预应力钢丝绳加固空心板,并与未加固空心板进行了对比。试验结果表明,内嵌钢筋和预应力钢丝绳两种加固方法均大幅提高了空心板的极限承载能力。     

嵌入式CFRP筋加固圆木柱轴心抗压性能试验

为研究不同规格的嵌入式碳纤维增强复合材料(CFRP)筋加固圆木柱的破坏形态、轴心抗压承载力、荷载-应变关系,共进行了12根试件的抗压性能试验,包括4根未加固柱、4根内嵌Φ6 mmCFRP筋材的加固柱、4根内嵌Φ8 mm CFRP筋材的加固柱,其中松木和杉木各占一半.基于试验数据回归,提出了嵌入式CFRP筋加固圆木柱轴心抗压承载力的计算公式.试验结果表明:采用嵌入式CFRP筋加固后,圆木柱的轴心抗压承载力有不同程度的提高,提高幅度为6.2％～26.9％(松木)和26.4％～47.1％(杉木);其峰值压应变也有较小幅度的提高,荷载-纵向压应变曲线基本上呈直线,后期的塑性变形较小.     

Study on mechanical behavior of a new type of hollow composite pylon

为研究外包钢中空混凝土柱组合桥塔在轴压荷载下的受力性能,进行模型试验和有限元分析,研究了破坏形态、荷载-变形关系和传力机理等。研究结果表明：该组合桥塔能够充分发挥混凝土和钢材的承载能力,其变形能力得到提高;钢壁板荷载逐渐传递至中空混凝土,且荷载传递主要发生在桥塔上部;钢-混凝土结合面上的开孔板连接件,不仅受剪发挥传递荷载作用,其抗拉拔作用还能阻止局部屈曲破坏前钢壁板与混凝土柱的剥离;顶部开孔板刚度折减后,连接件剪力竖向分布趋于均匀;承压板构造有利于荷载传递、扩散,使底座混凝土受力均匀。     

建筑化学植筋技术在加固改造工程的应用探讨

从建筑化学植筋技术的优点入手,探讨了其在加固改造中的应用,具体就化学植筋技术对材料的要求、施工方法、施工要点及在施工中需注意的问题作了论述,以使化学植筋技术更加完善。     

组合方形灌浆套筒连接性能试验

针对套筒加工工艺、材料、成本等问题,提出了一种由标准无缝方形钢管与带肋钢筋以及螺旋箍筋通过组合拼装而成的新型组合方形灌浆套筒。利用该组合方形套筒,制作了9个7.5倍～12.5倍直径锚固长度的接头试件,通过轴拉试验对接头拉伸性能和工作机理进行研究。结果表明:所有试件均在接头外钢筋某处断裂,接头抗拉强度与连接钢筋抗拉强度标准值的比值均大于1.10,满足规程JGJ 107—2010中对Ⅰ级接头单向拉伸强度要求,当试件的锚固长度达7.5d(d为连接钢筋直径)即可满足条件; 套筒内腔中四角嵌入的焊接钢筋以及螺旋箍筋对套筒的约束机理和应变分布有重要的影响,嵌入的焊接钢筋能承担接头传过来的部分拉力,从而降低方形钢管表面的应力,同时焊接钢筋表面的横肋能有效增加套筒内壁与灌浆料之间的黏结力; 箍筋能进一步约束灌浆料从而提高接头的整体性; 套筒表面应变基本均匀分布,不会出现因套筒截面加工变形导致应变反转等现象。     

基于ABAQUS的钢筋受拉破坏模拟

在对钢筋混凝土结构的倒塌行为进行有限元分析时,合理地模拟钢筋的破坏是准确地模拟结构倒塌行为的重要前提。大型通用有限元分析软件ABAUQS已被较多地应用于混凝土结构倒塌行为的分析与研究中,而在相关的研究文献中,甚少采用ABAQUS自带的累积损伤破坏模型对钢筋的受拉破坏进行模拟。采用ABAQUS自带模型对有限元建模非常方便,可不必自定义材料的子程序。因此,文中将对累积损伤破坏模型进行详细描述,并对其模拟钢筋受拉破坏时的参数取值进行研究,确定相关参数的取值方法。本研究将为钢筋混凝土结构倒塌行为的有限元分析提供新的参考方法。     

槽式预埋件抗拉性能的试验研究

由于具有受力均衡,安装方便,机动灵活等优点,槽式预埋件在幕墙工程中的应用逐渐普及。本文对四种不同型号槽式预埋件进行了静态抗拉承载力的试验研究。结果表明,槽式预埋件在受拉荷载作用下具有良好的工作性能,且能适当提高锚固端混凝土强度等级,可有效避免发生混凝土整体脆性破坏,能充分利用槽式预埋件钢材的力学性能。     

盐城广播电视塔空中悬挑部位装饰操作平台施工技术

盐城广播电视塔观光层部位与下部结构不同,观光厅、云中漫步廊道均基于结构空中悬挑,普通悬挑式脚手架无法满足搭设要求,因此选用钢梁作悬挑梁,上部围绕主塔搭设环形脚手架施工。重点介绍了钢梁材料要求,预埋件、钢梁安装等施工工艺。该技术满足装饰悬挑结构的需要,使其进度、安全、质量均满足设计要求。     

铁路混凝土桥梁加固施工技术

通过包神铁路桥梁加固工程对桥梁情况进行了检定、分析,采用了体外预应力加固法、粘贴钢板加固法、增大截面加固法、置换混凝土加固法,综合运用了植筋技术、裂缝处理技术,并成功引进了低回缩锚具、聚合物混凝土等新材料,大大提高了桥梁的整体刚度和稳定性,达到了预期效果。     

三类钢管混凝土柱的非线性有限元对比分析

钢管混凝土由于能充分发挥两种材料的优点,目前已被广泛应用于工程实践中,而其形式多限于圆钢管混凝土、矩形钢管混凝土和方钢管内套圆钢管的钢管混凝土柱。本文采用有限元软件ABAQUS分别建立了3种钢管混凝土柱的非线性有限元方法,对比了它们的受力性能以及达到极限承载力后混凝土的损伤情况,并分析了各自的优势,具有工程应用价值。     

设置界面构造锚筋的新老混凝土粘结性能试验研究

新老混凝土良好结合是混凝土修补成功的关键,提出设置界面构造锚筋来增强新老混凝土粘结性能,通过采用劈拉试验和剪切试验综合分析有无构造锚筋的新老混凝土试件以及新、老混凝土整体试件的劈拉强度与抗剪强度特性。试验结果表明：无界面构造锚筋时新老混凝土水平粘结面试件的劈拉强度高于具有竖直粘结面的试件;采用构造锚筋的新老混凝土试件比不加锚筋试件的劈拉强度增长了24.1%;采用锚筋的新老混凝土试件的剪切破坏面均发生在结合面处,且试件两个结合面的剪切破坏不是同时产生;采用锚筋试件的剪切强度为无锚筋试件剪切强度的3.49倍,为新混凝土整体剪切试件强度的115.5%;构造锚筋能明显增强新老混凝土粘结性能。图10表4参10     

混凝土中植筋深度的理论与试验研究

通过在混凝土中植筋的拉拔试验,研究了不同条件下植筋的破坏形态,分析了混凝土强度、钢筋直径和钢筋的强度等级对植筋深度的影响。给出了粘结破坏、锥形破坏、钢筋屈服和应力传递破坏等四种破坏形态的计算模型和相应的植筋深度计算公式,并通过多组试验证明了计算公式的正确性。研究成果可为加固工程设计中的植筋提供理论指导,也可为有关加固规程的修订提供依据。