纤维筋与预应力混凝土的热相容性及粘结强度

<正>为了避免钢筋的腐蚀问题,近十年来人们正致力于探索使用合成纤维筋来替代钢筋的方法。但是纤维筋与混凝土的热膨胀率是不同的,特别是纤维的横向膨胀系数是混凝土的8倍。当温度升高时,纤维受热膨胀,就会在横向(沿纤维半径方向)对周围包裹着的混凝土产生应力,这种应力有可能导致混凝土覆盖层开裂;当温度降低时,纤维收缩,纤维与混凝土之间的粘结强度如何变化也是人们关心的问题。     

纤维筋与高强纤维混凝土的粘结性能

为了对比BFRP和GFRP筋与高强玄武岩纤维混凝土的粘结强度,选用直径14的FRP筋埋入玄武岩纤维混凝土的立方体试块中进行拉拔试验,通过改变FRP筋锚固长度以及纤维掺量,研究高强玄武岩纤维混凝土与FRP筋的粘结性能.     

BFRP筋与纤维混凝土粘结性能研究

为了研究PVA纤维混凝土与BFRP筋的粘结性能,设计了中心拉拔试验,得到BFRP筋不同的表面形式对其粘结性能的影响,并和相关文献中FRP筋与混凝土的粘结参考数据对比。结果表明:表面粘砂BFRP筋与PVA纤维混凝土之间的粘结性能比表面光滑BFRP筋与PVA纤维混凝土之间的粘结性能更好,同时与其他混凝土相比,PVA纤维混凝土与BFRP筋的粘结强度更高,残余粘结强度更大。采用连续曲线模型可以对实验数据进行很好的拟合。     

有粘结预应力纤维塑料筋混凝土梁的试验研究

在国内首次研制了适用于纤维塑料筋的新型预应力锚具,对有粘结预应力混凝土梁的受力性能、预应力损失、正截面抗裂度以及正截面强度等进行了试验研究,并提出了有关的设计建议。     

纤维塑料筋(FRP筋)有粘结及无粘结部分预应力混凝土梁短期刚度试验研究

分别以碳纤维筋(CFRP筋)及芳纶纤维筋(AFRP筋)为无粘结及有粘结预应力筋,以环氧涂层钢筋为非预应力筋,进行了2组共17条梁的受弯试验。试验结果表明,纤维塑料筋(FRP筋)有粘结及无粘结部分预应力混凝土梁的弯矩与曲率(或弯矩与挠度)曲线接近为双折线,双折线的交点位于开裂弯矩Mcr处。基于双直线假设,利用实测试验梁的终点刚度折减系数β0.5,可求出1/β0.5对换算配筋率nfρ和预应力强度比λ的线性回归方程,并采用预应力筋粘结特征系数Ω对纤维塑料筋的面积进行折减,得到了能同时针对纤维塑料筋有粘结及无粘结部分预应力混凝土梁的统一的刚度计算公式。此外,对ACI440.4R-04提出的关于纤维塑料筋预应力混凝土梁的刚度计算公式,在有效惯性矩软化系数βd中引入预应力筋粘结特征系数Ω,从而使该刚度计算公式能够适用于纤维塑料筋无粘结及有粘结部分预应力混凝土梁的刚度计算,上述两种方法的计算结果与本文试验数据符合良好。     

纤维聚合物筋与混凝土粘结性能的影响因素

通过 18根 12 0 0mm× 760mm× 40 0mm的混凝土拉拔试件和 64根 12 60mm× 2 40mm× 15 0mm的混凝土梁式试件的试验 ,研究了纤维聚合物筋与混凝土的粘结性能 ,获得了大量的试验结果。以这些试验数据及有关文献报道的相关的试验结果为基础 ,探讨了破坏形式、混凝土强度、锚固长度、纤维聚合物筋直径、混凝土浇筑深度、环境条件等因素对粘结性能的影响。结果表明 ,上述因素对纤维聚合物筋与混凝土的粘结性能有一定的影响 ,在锚固长度等有关的计算中应适当考虑     

AFRP筋混凝土粘结强度和锚固长度的试验研究

通过对27个拉拔试件和16个梁式试件的试验,探讨AFRP筋与混凝土的粘结滑移关系、粘结强度,并且综合分析其他文献的结果,提出简化的局部粘结滑移本构关系和拔出破坏模式下锚固长度的计算公式。     

纤维对GFRP筋与自密实混凝土基体粘结性能影响分析

通过18个中心拉拔试件试验,研究在基体中加入不同纤维(聚丙烯长纤维(PPA)、聚丙烯短纤维(PPB)、钢纤维(SF)以及混杂纤维)对玻璃纤维增强聚合物(GFRP)筋与混凝土基体粘结性能的影响,旨在寻找改善GFRP筋与混凝土基体粘结性能的有效途径。参照德国纤维混凝土标准DBV和国际材料与结构研究试验联合会标准RILEM弯曲韧性评价方法,采用等效抗弯强度和变形能来评价粘结韧性。试验结果表明：与素混凝土（NC）基体相比,GFRP筋与掺入混杂钢纤维与聚丙烯长纤维以及各自单掺基体的粘结强度可提高13%～35%,还可改善粘结韧性;同时,GFRP筋与基体的粘结强度随钢纤维掺量增大而提高。根据试验结果拟合得出粘结滑移曲线上升段的模型参数,计算结果与试验结果吻合良好。图11表6参13     

不同地质条件对输电铁塔塔基纤维增强聚合物筋混凝土粘结性能的影响

通过试验,研究了酸环境、碱环境、盐环境和湿环境四种不同地质条件对纤维增强聚合物筋粘结强度的影响.研究结果表明,酸性环境条件下纤维增强聚合物筋混凝土粘结强度有所降低,而湿环境、碱环境与盐环境下纤维增强聚合物筋混凝土粘结强度有一定程度的提高.输电铁塔混凝土塔基破坏是输电塔线体系破坏的一种形式,局部采用纤维增强聚合物筋代替钢...     

钢-连续纤维复合筋（SFCB）与混凝土粘结性能试验研究

钢-连续纤维复合筋(Steel Fiber Composite Bar,简称SFCB)是一种以钢筋为内芯外包纵向纤维的新型增强材料,具有较高的弹性模量、稳定的二次刚度及优异的耐腐蚀性能等特点.本文基于10个标准拉拔试件对SFCB与混凝土之间的粘结性能进行了研究,结果表明:SFCB与混凝土的牯结强度约为相应带肋钢筋的94%;拉拔试件的破坏形态可分为钢筋内芯屈服后SFCB拔出、钢筋内芯屈服前SFCB拔出和SFCB拉断3种;钢筋内芯屈服后SFCB拔出试件应力峰值点对应的自由端滑移值为1.76～1.84mm.本文所用SFCB为首次工业化制备出的复合筋,其粘结性能有一定的离散性,可以通过表面喷砂、表面缠肋以及变化肋的缠绕方向、间距和深度及制作工艺的进一步改善、成熟和稳定等方法来改善SFCB与混凝土的粘结性能.     

纤维增强塑料筋在预应力混凝土结构中的应用

介绍了国外纤维增强塑料 (FRP)筋的种类和性能 ,锚固系统 ,设计基本规定及预应力损失值计算 ,受弯构件性能、承载力设计计算和改善构件延性的技术措施 ,以及FRP筋在工程中的应用情况等。     

FRP在混凝土结构加固中的应用及其展望

近年来,纤维增强复合材料(FRP)在土木工程中的应用一直是国内外研究的热点,随着纤维复合材料的技术成熟,这种材料已成为迄今为止用于土木工程加固和修复最广泛的一种高科技材料.文章论述了FRP的种类、力学性能及在土木工程中的应用.     

FRP筋体外预应力混凝土梁的极限强度分析

通过梁截面的应力—应变关系,在分析体外预应力混凝土梁整体变形的基础上,得到了极限状态下体外预应力FRP筋的极限应力和混凝土梁的极限抗弯强度。本文将体外预应力FRP筋应力的增加看作是作用在梁上等效荷载的增加,因此可以考虑不同的外荷载形式(包括对称荷载和不对称荷载)、不同的截面形式以及不同的体外预应力FRP筋布置对梁极限状态的影响。计算结果与已有试验结果吻合良好。     

预应力高强砼管桩的开发与应用

本文介绍了预应力高强砼管桩的开发、特点、施工工艺设备以及在福州地区的应用情况和前景分析     

预应力混凝土结构配筋计算

总结了常用的预应力混凝土结构配筋计算方法,提出了一种能考虑预应力次弯矩影响的拉应力综合系数法的建议,并对各方法进行了比较和分析。     

混合配筋预应力混凝土管桩的研究与应用

以混合配筋预应力混凝土管桩为基础,分析了其在试验和工作条件下的抗弯、抗剪等性能参数,探讨了其在建筑工程中的应用。     

FRP嵌入式加固钢筋混凝土梁研究现状

对混凝土结构传统加固方法和FRP加固法进行讨论,对国内外FRP嵌入式加固钢筋混凝土梁的研究成果进行归纳。总结了FRP嵌入式加固钢筋混凝土梁的抗弯性能、抗剪性能及抗裂性能,提出今后FRP嵌入式加固钢筋混凝土梁的研究重点。     

预应力高强混凝土管桩设计、试验与应用

目前广泛使用的预应力高强混凝土管桩,因缺乏深入的试验研究,承载能力未能得到充分利用。采用静载与高应变(PDA)相结合的方法,对管桩极限承载力进行了大量的检测试验。综合理论分析,提出了相应的勘察设计参数和施工控制参数,使管桩可利用的承载力比目前提高20%以上,可普遍降低工程的综合造价。     

预应力混凝土屋架的强度与变形

本文通过对预应力混凝土屋架的荷载-挠度曲线分析,说明预应力混凝土屋架在强度极限状态时,屋架的挠度是不小的。因此,由屋架的变位引起的上弦次弯矩影响是不可忽略的。 本文在试验分析的基础上,给出了分析屋架上弦次弯矩时需用的屋架在强度极限状态时的杆件刚度,特别是下弦的轴拉刚度和上弦的弯曲刚度。并建议在计算预应力混凝土屋架在强度极限状态时的变形,其下弦伸长可以用总的割线模量一次算出。     

先张法预应力混凝土波形板桩力学性能研究

先张法预应力高强混凝土波形板桩具有挡土面大、力学性能好、施工方便快捷等优点,可广泛应用于航道护岸工程,水利工程、地下开挖围护工程以及城市海绵工程等,经济效益和社会效益高。但是目前对波形板桩的研究,特别是对截面受力性能的分析非常有限,本文通过理论解析、Abaqus数值模拟分析和试验结果对比验证的方法,分析波形板桩的抗裂弯矩、抗弯承载力和抗剪承载力,并得到极限抗弯强度和抗剪强度。研究表明,有限元建模分析过程支座设置、边界条件和荷载施加更加接近模型试验的真实工况,数值模拟结果与试验实测值基本相符,混凝土波形板桩具有良好的力学性能,研究成果对今后预应力高强混凝土板桩的设计计算和推广应用等具有参考价值。