双剪切加固结构下混凝土—环氧树脂—纤维增强复合材料界面力学试验分析

碳纤维增强复合材料(CFRP)层压板因具有良好的力学性能和易于操作的特点,近年来在加固混凝土结构方面得到了大量的应用,成为目前最具发展前景的复合材料之一。然而目前对纤维混凝土增强复合材料加固混凝土结构的作用机理尚不明确,为更好地理解这两种材料之间的界面行为,文章基于双剪切试验,分析了加固材料黏结层界面的力学行为以及层压板与钢筋混凝土界面的损伤脱落过程。试验过程中的层压板通过环氧树脂固定在混凝土结构上,研究表明,复合材料界面上的切向应力对混凝土砌块末端损伤的影响较大,复合材料的承载能力直接取决于混凝土界面的锚固黏结能力,其原因是混凝土将应力转移到层压板,层压板随之产生荷载,并在构件的抵抗破坏机制中发挥作用,混凝土—环氧树脂与CFRP之间的黏附力大小,对提高加固结构的安全系数具有重要意义。     

碳纤维布补强加固水工混凝土结构应用技术研究

1前言碳纤维复合材料补强加固混凝土结构技术是一种新型的结构加固技术,它利用对混凝土有很强的渗透性和足够粘结强度的树脂,将碳纤维布粘贴于混凝土表面,可以提高混凝土构件的承载力及耐久性,以达到对结构加固补强的目的。碳纤维复合材料是一种高科技材料,最早应用于航空及航天工业,具有抗拉强度高,耐久性好,施工简便,不加大截面和结构自重等特点,具有多种不可替代的优越性,日渐被国内外工程界所重视。山东省水利科学研究院自2001年对碳纤维布及粘贴树脂进行了应用研究,针对混凝土细微裂缝化学灌浆和碳纤维布粘贴技术,研制成功了适合不同环…     

碳纤维复合材料在混凝土加固中的应用

碳纤维复合材料是航空、汽车、运动器材等众多领域广泛应用的材料之一．由于具有优异性能，碳纤维单向布与配套树脂材料已是加固钢筋混凝土结构的新材料、新工艺。在某公寓楼主体结构加固中，为使结构加固工程施工工期短、施工简便、耐久性好、所需工序较少，采用了此技术进行加固补强。对该材料性能与施工工艺等有关技术问题进行介绍。     

聚氨酯水泥加固混凝土机理研究综述

随着建筑行业的不断发展,现有混凝土材料对结构承载力的限制已不容忽视。聚氨酯水泥作为新型复合材料,因其优越的性能而被广泛的应用于建筑、交通等多种行业。近年来,聚氨酯水泥在混凝土结构领域备受青睐。通过分析国内外研究现状,归纳总结了现阶段聚氨酯水泥加固混凝土机理的研究进程,分析了聚氨酯水泥现有的加固方式,并展望其发展方向。     

提高滨海地区混凝土结构耐久性的途径

总结了提高混凝土结构耐久性的主要途径,包括混凝土配合比采用耐久性的设计、混凝土掺入合成纤维、混凝土表面防腐措施,以及分别论述了不同途径的作用机理和对混凝土性能的影响.     

聚丙烯纤维混凝土在水工结构中的应用

针对水工混凝土耐久性的严重性和普遍性,指出水工高性能混凝土是解决水工建筑物耐久性不足的根本途径。论述了聚丙烯的掺入显著增强了水工混凝土的耐久性能,对聚丙烯纤维混凝土在水工结构中的应用背景、现状以及可行性进行了分析和探讨。     

CW 系列混凝土表面保护修补材料研究与应用

为了防止因水工混凝土表面劣化以及向内扩展影响工程的使用寿命,提高混凝土的耐久性,必须对混凝土表面进行特殊保护和修复。长江科学院利用超声分散法,在聚天门冬氨酸酯与异氰酸酯合成脂肪族耐老化高分子材料的基础上,添加纳米二氧化硅、有机硅烷偶联剂和活性稀释剂制备出一种新型的纳米二氧化硅 / 聚脲复合材料 --CW 系列混凝土表面保护修补材料,并考察了超声分散时间、纳米二氧化硅粒子用量、异氰酸酯的种类和用量等因素对该复合材料性能的影响。研究表明该材料具有环保、高耐候性、高黏结性、干燥和潮湿面均可施工等特性,能有效提高混凝土等结构的抗紫外老化、抗冲磨、抗渗、抗碳化、抗冻融、抗化学侵蚀等耐久性能,且施工简便,可广泛适用于病险水库的除险加固,新建大坝、水库的混凝土表面防护和裂缝修补,乃至水利工程中其它防渗抗老化等领域。目前,该材料已在三峡大坝、丹江口大坝、南水北调中线工程、宜昌汤渡河和尚家河水库等水利工程的除险加固中得到成功应用。     

紫外线辐射对水工混凝土耐久性影响研究与展望

强紫外线辐射会加速材料老化,对水工混凝土的耐久性具有不利影响。目前的混凝土耐久性研究多集中于沥青和复合材料的性能方面,对混凝土性能的影响研究较少,且缺乏紫外线辐射的复合侵蚀研究。建议模拟强紫外线辐射对混凝土材料的影响,建立与冻融循环、硫酸盐侵蚀等条件相结合的混凝土服役寿命预测模型。     

水工混凝土冰冻害机理及抗冻性能研究进展

冻融环境作用下水工混凝土会发生冰冻害破坏,出现表皮脱落、开裂和松动等现象,显著影响寒区水工混凝土的耐久性。外加材料可增强内部孔隙结构,从而提高水工混凝土的抗冻性。综述了混凝土自身结构、施工条件和外部环境等因素对寒区水工混凝土的冰冻害影响;总结纤维混凝土、纳米混凝土以及引气混凝土在冻融后的强度、质量以及弹性模量变化;进而阐述外加材料对水工混凝土抗冻性的影响机理。最后,提出寒区水工混凝土性能增强技术的研究构想：开展超低温-大温差以及多次冻融循环条件下水工混凝土破坏特性及增强技术研究;加强冻融、盐侵蚀及荷载耦合作用对水工混凝土抗冻性能的影响研究;提出一套完整的评价体系以客观地反映外加材料对混凝土的增强作用;综合考虑水工混凝土增强技术性能优势、经济环保、耐久性等客观因素,加强寒区水工混凝土增强技术示范工程验证与优化,扩大其实际工程应用。研究成果可为我国寒区水利工程中混凝土构筑物的建设及运营维护等提供重要技术支撑。     

谏壁抽水站混凝土缺陷修补及加固

介绍了改性聚氨酯灌浆材料、环氧灌浆材料、建筑结构胶、聚丙烯纤维、丙乳砂浆、堵漏剂等修补材料的主要性能。针对谏壁抽水站增容除险改造工程混凝土出现裂缝、碳化等缺陷,提出采用上述材料进行化学灌浆、聚丙烯纤维砂浆和粘贴钢板加固等修补方案。经修补加固后的抽水站混凝土性能及表观状况得到明显改善。     

钢筋钢纤维混凝土偏心受拉构件受力变形性能的试验研究

本文进行了２２根钢纤维掺量不同的钢筋混凝土偏心受拉构件的加载全过程试验，着重研究了钢纤维对构件抗裂度、裂缝宽度和承地力的影响规律，并得出了基于钢筋混凝土结构计算理论并钢纤维各项参数影响的计算方法。     

土工格栅加筋土地基承载特性有限元分析

针对土工格栅加筋土结构,提出一种土与土工格栅筋材相互作用界面模拟的新思路.通过工程算例对加筋土地基的极限承载力进行了研究.分析了加筋深度、层数、间距等因素对加筋地基极限承载力的影响.     

钢/BFRP混杂配筋混凝土梁受弯性能试验研究

纤维增强复合(FRP)筋已成为混凝土结构中替代钢筋的一种实用建筑材料。然而,FRP筋的脆性大大降低了纯FRP筋增强混凝土梁的延性。为了提高FRP筋增强混凝土梁的抗弯延性,同时保留其高强度的特性,在混凝土结构中将钢筋与FRP筋混合使用,组成钢/FRP混杂配筋混凝土梁。为了研究不同配筋率的混杂配筋梁的受弯性能,文章制作并测试了3种配筋形式的混凝土梁,包括1根普通钢筋混凝土梁。1根玄武岩纤维复合(Basalt fiber-reinforced polymer,BFRP)筋增强混凝土梁和3根钢筋与BFRP筋混杂配筋梁,并对其受弯性能进行试验研究。研究的主要参数为配筋率和BFRP与钢筋的面积比。试验结果表明:钢/BFRP混杂配筋混凝土梁在极限承载力和耐久性等方面要优于普通钢筋混凝土梁;与纯FRP筋增强混凝土梁相比,钢/BFRP混杂配筋混凝土梁具有更高的延性和更好的使用性能。钢筋的加入可以提高钢/BFRP混杂配筋混凝土梁的抗弯延性。     

基于锈蚀的钢筋混凝土偏心受压板抗力变化规律的初步研究

针对水闸结构受力的典型构件板在运用过程中常存在的钢筋锈蚀问题,采用钢筋混凝土非线性有限元分析理论,建立了考虑钢筋与混凝土黏结滑移力变化的分离式模型,基于通用有限元程序ANSYS11.0平台,根据工程中的典型偏心距e=85 mm,研究了板承载能力极限状态时的抗力与钢筋锈蚀率的关系,初步形成了基于钢筋锈蚀的板抗力计算公式,对水闸安全鉴定、除险加固工作具有一定的参考价值.     

辋川河引水输水渡槽结构性能评估研究

为全面了解辋川河引水输水渡槽的质量现状,保证渡槽的安全使用,对渡槽进行了质量检测与结构性能分析。通过对渡槽的检测,得到渡槽的外观缺陷、混凝土强度、混凝土碳化深度和钢筋锈蚀等参数,随后利用这些参数建立ANSYS有限元计算模型,分析渡槽各控制截面内力值。通过将分析结果与渡槽结构极限承载力相比较,可知槽身各截面的承载能力不足,后期使用需进行加固处理。     

基于概率分析的锈蚀钢筋混凝土结构寿命预测

钢筋锈蚀是导致混凝土结构破坏的主要原因,合理预测锈蚀钢筋混凝土结构的使用寿命对减少工程的经济损失、保证结构的安全运行具有重要意义.针对锈蚀钢筋混凝土结构在不同寿命评估准则下的使用寿命预测问题,基于混凝土结构耐久性现状检测结果,采用概率分析可靠度方法,通过抗力和荷载效应的统计特征求得结构的时变可靠指标,从而对结构的裂缝宽...     

钢筋混凝土非线性有限元实用化初探

本文采用数理统计中的回归分析方法，进行了钢筋混凝土非线性有限元实用化研究，建立起钢筋混凝土非线性有限元方法与现行规范中极限状态方法的联系，利用现有规范中的承载能力建立起钢筋混凝土非线性有限元方法的安全准则，使钢筋混凝土非线性有限元实用化有据可依.     

土工合成材料加筋土地基承载性能数值分析

对土工合成材料加筋地基进行了数值模拟, 旨在研究加筋材料布置方式对加筋地基承载性能的影响及其变化规律。在已有加筋土地基模型试验结果的基础上, 建立了加筋土地基数值模型, 针对不同的加筋材料布置方式, 进行有限元计算并对结果进行了系统分析。分析结果表明:①随首层筋材埋深的增大, 承载力提高系数先增大后减小, 存在峰值;②加筋土地基承载力提高系数随加筋层数的增加而增大, 但不宜超过3层;③承载力提高系数随加筋层间距的减小而增大, 但存在一个合理的布筋间距;④随加筋长度增加, 地基承载力提高而基础沉降减小, 但加筋长度增加不宜超过3倍基础宽度。所得出的结论是, 基础下存在一个合理的布筋范围, 超过此范围, 加筋对提高地基承载力作用不大。分析成果可为土工合成材料加筋土地基的工程应用提供借鉴。     

玻璃纤维聚合物筋混凝土梁正截面承载力的计算方法

本文以62根玻璃纤维聚合物筋混凝土梁和钢筋混凝土梁的试验结果为依据，分析配筋率对开裂弯矩和极限弯矩的影响。结果表明，配筋率对开裂弯矩的影响较小；当玻璃纤维聚合物筋的配筋率在平衡配筋率和弯剪界限配筋率之间变化时，玻璃纤维聚合物筋混凝土梁的抗弯承载力随着配筋率的增大而增加。最后，讨论了玻璃纤维聚合物筋混凝土梁开裂弯矩和抗弯承载力的计算方法。     

钢板混凝土复合加固铁路重力式桥墩抗震性能研究

为探究钢板混凝土复合加固震后铁路重力式桥墩的抗震性能,制作配筋率为0.5%的桥墩缩尺模型进行拟静力试验。将模型墩底破坏区域采用钢板混凝土复合加固,对加固后的桥墩模型通过周期往复荷载试验来研究桥墩破坏形态,从滞回曲线、骨架曲线、耗能能力、刚度退化及位移延性等参数分析其抗震性能,并建立有限元模型进行验证。试验结果表明:（1）模型试件中钢板加固桥墩模型墩身部分作为过渡区,避免了加固面受集中力影响导致的破坏面转移;（2）采用钢板混凝土复合加固,可有效提高模型试件的刚度、耗能和承载能力,明显提升了桥墩的抗震能力。该加固方案可用于震后铁路重力式桥墩的修复。