FRP约束混凝土抗压强度研究进展

素混凝土经纤维增强复合材料(FRP)包裹约束后,在三向应力作用下,可提高其抗压强度。通过对碳纤维约束混凝土(CFRP)、芳纶纤维约束混凝土(AFRP)、玻璃纤维约束混凝土(GFRP)及玄武岩纤维约束混凝土(BFRP)相关试验数据的整理总结,分析了影响FRP约束混凝土抗压强度的主要因素。引入约束性能经验系数及混凝土强度影响系数的概念,推导出了统一的FRP约束混凝土标准圆柱体抗压强度计算模型,可为FRP约束混凝土的实际应用提供参考。     

FRP约束混凝土轴心抗压强度研究

受FRP材料约束的混凝土的轴心抗压强度是这种复合材料组成的结构构件的基本力学性能之一，许多学者对FRP约束混凝土圆柱体轴心抗压强度进行了试验研究和理论分析，提出各自的计算模型。各种计算模型有各自的特点，但用于计算时，计算结果与试验存在较大的差异。本文简要介绍了其中具有代表性的研究成果，对其计算结果进行对比分析，并和试验数据比较。在此基础上，提出了改进的FRP约束混凝土圆柱轴心抗压强度计算的简单模型，模型计算结果与大量试验结果吻合，研究成果可供工程技术人员参考。     

FRP约束混凝土柱强度和极限应变模型的比较

收集了大量试验数据,对已有的预测FRP约束混凝土柱强度和极限应变模型进行了评估。在保持已有模型预测圆形截面试件准确性的基础上,考虑截面有效约束,提出了对FRP约束圆形截面和矩形截面混凝土柱均适用的改进的强度和极限应变模型。评估结果表明,已有模型中对强度的预测要好于对极限应变的预测。Gampione强度模型对所有试件整体预测较准确,Lorenzis极限应变模型对圆形截面试件预测较准确。与试验数据和已有模型的对比表明,该文模型预测更准确,且计算更简便,可用于实际工程中对强度和延性的预测。     

FRP约束混凝土圆柱体轴心抗压强度研究

为确定纤维增强塑料(FRP)约束混凝土圆柱体轴心抗压强度的计算方法,以相关研究成果为基础,对具有代表性的FRP约束混凝土强度模型进行了对比分析,并将这些强度模型的计算值与已有的相关试验数据进行了比较,在此基础上,建立了改进的FRP约束混凝土圆柱体轴心抗压强度计算的简化模型。改进的FRP约束混凝土强度模型计算值与大量试验数据吻合良好,能够反映FRP约束混凝土的真实特性,研究成果可作为工程实践的参考依据。     

基于截面换算规则的FRP约束混凝土轴心抗压强度模型研究

FRP在结构补强方面已经得到了广泛的应用,有关FRP约束混凝土于圆形柱轴心抗压强度计算模型相对较为成熟。以FRP约束混凝土圆形柱应力模型的基础上,针对方柱、矩形柱截面与圆形截面的不同,对FRP约束矩形截面混凝土柱的轴心受压性能进行过程分析,基于截面面积和惯性矩相等的换算原则,提出了矩形截面转换为圆形柱的等效直径计算公式,引入了截面影响系数对极限强度进行了修正,构建了FRP约束钢筋混凝土矩形柱的极限强度模型,并应用已有的试验数据对模型的有效性和可行性进行检验,结果表明,模型计算结果与试验数据具有较好的吻合度和一致性,能够反映FRP约束混凝土矩形柱的真实特性,研究成果可作为工程实践的参考依据。     

掺硅灰混凝土抗压强度理论分析及计算模型

混凝土中使用硅灰等量置换水泥,能使混凝土具有更良好的力学性能,因此掺硅灰混凝土在土木工程中具有广阔的应用前景。为研究掺硅灰混凝土的力学性能,广泛选取来源于不同课题组的122组掺硅灰混凝土强度试验结果,建立试验数据库。通过对掺硅灰混凝土强度的相关研究成果进行理论分析,基于JGJ 55—2011《普通混凝土配合比设计规程》提出掺硅灰混凝土（单掺硅灰或复掺硅灰、粉煤灰、矿渣）的强度计算模型式,并对比相关试验结果,验证了计算模型式具有较好的预测精度。     

FRP约束方形混凝土柱轴心受压强度模型

FRP约束方形混凝土柱的侧向约束力受截面形状的影响较大，与圆形柱相比，由于拐角的应力集中导致的侧向约束应力不均匀等，使得FRP包裹方形柱的侧向约束效果明显降低。基于FRP约束圆柱体的强度公式，考虑方形柱的有效核心区、拐角效应以及等间距包裹的影响，引入对应的影响系数，建立了FRP约束方形混凝土柱轴心抗压强度新模型并与试验数据对比分析，结果表明，该模型具有良好的精度。     

国外FRP约束混凝土短柱计算模型简介

由于FRP材料的优良特性，在建筑领域的应用越来越广泛。对于混凝土柱的加固，一般采用环向约束的方法。国外关于FRP约束混凝土柱的研究已经开展多年，众多学者提出了相应的计算模型。介绍了国外应用较多的几种模型，并进行了一定的分析和比较。     

FRP约束轴心受压混凝土性能的研究

本文对FRP约束混凝土圆柱和矩形柱的性能进行了较系统的研究.研究表明,FRP约束混凝土圆柱后的应力-应变关系曲线可能有软化段,也可能没有软化段.本文建议了FRP约束混凝土圆柱无软化段时极限强度、极限应变的计算公式及应力-应变关系三折线模型.提出了FRP约束圆柱体有软化段时峰值应力、峰值应变、极限应力和极限应变的计算方法及应力-应变关系模型.另外,分析了FRP约束混凝土矩形柱的特点,建议了FRP约束混凝土矩形柱转折点应力、应变、极限应力和极限应变的计算公式.     

FRP加固混凝土短柱的抗压强度

鉴于用力学平衡方法推导纤维增强塑料(FRP)加固混凝土圆形短柱轴心受压强度公式时,不少实验中柱破坏时FRP未达极限应变,引入了FRP强度发挥系数k,对加固后强度理论值作出了修正,给出了FRP加固混凝土圆形短柱的抗压强度公式,并将文中理论值与Demers试验实测值进行了对比。     

Reliability analysis of intermediate crack-induced debonding failure in FRP-strengthened concrete members

This paper presents a study on the reliability analysis of intermediate crack-induced (IC) debonding failure, which is a dominant failure mode in concrete members strengthened with externally bonded fibre-reinforced polymer composites. First, the probabilistic characteristics of the model uncertainties for several typical IC debonding models are evaluated and presented, based on a comprehensive test database that contained 217 specimens that experienced IC debonding failure. Second, a Monte Carlo simulation analysis is performed to examine the variability in the IC debonding resistance considering the scatterness of different design variables. Subsequently, the reliability index is estimated by utilising the reliability analysis method, first-order reliability method, for each design case. The effect of each design variable on the average reliability index is examined. Finally, reduction factors for the investigated IC debonding models are calibrated based on the reliability analysis with the aim of meeting a target reliability index of 3.5.     

纤维塑料筋(FRP筋)在混凝土结构中的应用

为解决钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀的问题,国内外普遍开展了纤维塑料筋（FRP筋）来代替普通钢筋的应用研究.FRP筋具有耐腐蚀、抗拉强度高、电磁绝缘性好及弹性模量低等特点,国外早已大力开展了对FRP材料的力学特性、加工工艺和结构性能研究,并将其用于钢筋混凝土结构,且在试验研究和工程应用等方面均取得了丰硕的成果.本文在对目前研究成果进行分析的基础上,主要介绍了国内外有关FRP筋的最新研究进展.     

地质灾害下某筒仓结构的鉴定

本文介绍了钢筋混凝土排仓结构在岩溶突水地质灾害下的结构可靠性鉴定,对于该排仓结构按上部结构、地基基础两个结构系统进行可靠性评定,其中上部结构包括仓顶、仓壁、仓底、仓下支承结构四个鉴定单元。对于受地质灾害影响的构筑物可靠性鉴定,主要按裂缝分项和整体侧移分项进行可靠性评定,并根据搜集的相关资料定量分析地下水流失引起的负摩阻...     

CFRP加固混凝土梁微观界面性能分析

通过对CFRP加固混凝土梁建立宏、微观有限元界面分析模型,分析了界面端部附近砂浆、胶层及碳纤维布材料在不同载荷下关键应力的分布情况.结果表明在界面端部附近砂浆容易出现裂纹,随着载荷的增大,最终可能产生混凝土剥离破坏.而在界面端部附近胶层剪应力与正应力出现极大值,在该处容易发生面内剥离破坏.     

氯离子侵入混凝土的可靠性研究

在沿海或使用除冰盐地区,氯离子是引起混凝土结构中钢筋锈蚀,进而导致结构破坏的主要原因,科学准确地描述氯离子侵入混凝土的过程,对于已有混凝土结构的寿命预测和新建结构的耐久性设计均具有重要的意义。目前,描述氯离子侵入混凝土的模型主要是Fick第二定律模型,该模型不能考虑各参数的随机性,可靠性模型则能够考虑模型中各参数的随机性,可以更科学全面的描述氯离子侵入混凝土的过程。     

高强钢筋聚丙烯纤维混凝土梁正常使用极限状态可靠度分析

对6根矩形截面混凝土梁进行了受弯破坏试验.考虑到应用HRB500级钢筋作为受力主筋,可能会导致构件出现过宽裂缝而不能满足结构适用性和耐久性的要求,其中4根试验梁掺入了定量聚丙烯纤维进行对比试验研究.在试验基础上,对高强钢筋混凝土梁进行了基于横向裂缝宽度的正常使用极限状态可靠度对比分析.研究结果表明:配置HRB500级钢...     

CFRP在某公共建筑混凝土折梁加固上的应用

论述了碳纤维复合材料 (CFRP)加固技术应用于某大型公共建筑混凝土折梁加固的设计原理及施工过程 ,提出了用CFRP进行梁正截面抗弯补强的简易计算方法。实践证明该工程使用效果良好 ,显示了碳纤维材料加固技术的良好前景     

混凝土受弯构件裂缝控制的可靠度分析

裂缝控制是混凝土构件正常使用极限状态设计中的重要内容,我国对混凝土构件裂缝控制的可靠度水平进行分析和验证,但这些工作采用的分析方法存在理论上的缺陷,且多数是以个别典型情况为例验证裂缝控制的可靠度水平,结论并不全面。为全面、准确地揭示我国混凝土构件裂缝控制的可靠度水平,以混凝土受弯构件为研究对象,采用无量纲的形式系统分析了各种情况下我国混凝土构件裂缝控制的可靠度水平,并分析了主要的影响因素。结果表明：我国目前对三级钢筋混凝土受弯构件可靠度水平的控制较为适中,对其他构件可靠度水平的控制偏于保守。