AFRP加固钢筋混凝土梁的界面粘结剪应力

分析了粘贴芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁纤维与混凝土间剥离破坏的机理和导致这种破坏的主要原因,并且通过芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁的静载试验结果,拟合出了纤维应变的分布曲线,找出了芳纶纤维布与钢筋混凝土梁之间的界面粘结剪应力的分布规律及影响界面粘结剪应力大小的因素,提出了避免剥离破坏的有效措施,可供实际工程参考.     

碳纤维布加固钢筋混凝土梁粘结剪应力分析

剥离破坏是CFRP梁所特有的一种脆性破坏，是设计控制因素之一，通过数理分析给出了线弹性状态下的碳纤维加固混凝土梁的剪应力方程，并结合国内外基于工程经验的实用公式，分析了CFRP粱剪应力分布的特点。     

碳纤维布加固混凝土梁界面剪应力理论研究

借助材料力学、弹性力学以及高等数学的相关理论，对碳纤维布加固有初始裂缝混凝土梁在对称集中荷载作用下的界面剪应力进行了公式推导，并结合一算例与有限元分析结果进行对比。     

碳纤维布加固混凝土梁的界面剪应力分析

基于弹性理论,放弃了平截面假定,并以碳纤维布加固混凝土梁的破坏形态为计算模型,通过界面分析建立了微分方程,推导了在集中力荷载作用下碳纤维布和混凝土梁之间的界面剪应力计算公式。该计算公式具有一定的通用性,通过改变特解的形式可适用于其它形式的荷载。对公式分析表明,界面剪应力在梁跨中部位附近较小,但在靠近锚固端部迅速增大并达到最大值,它不但与碳纤维布和混凝土的材料性质有关,而且还与碳纤维布的贴厚度、宽度、锚固端弯矩等因素有关。减小碳纤维的厚度和刚度或增加粘贴厚度,可以减小界面剪应力最大值。通过算例,计算了不同参数情况下界面剪应力的最大值,并与有限元法计算结果相比较,相对误差在18%以内,具有较好的计算精度。     

CFRP加固钢筋混凝土梁后与梁界面间的应力分析

CFRP加固钢筋混凝土梁可能会发生剥离破坏,文中对剥离后的应力进行分析和计算,得出CFRP加固钢筋混凝土梁开始剥离的判据。     

FRP片材加固混凝土梁界面剥离分析

纤维增强复合材料（FRP）片材与混凝土之间的界面剥离破坏是FRP片材加固混凝土梁的重要破坏模式。基于近年来国内外关于FRP片材加固混凝土构件的静载试验结果和力学理论知识,讨论了FRP片材加固混凝土梁界面剥离的破坏模式与破坏形态,分析了加固梁发生端部界面剥离和中部界面剥离两种破坏模式的破坏机理,并提出了预防加固梁发生界面剥离破坏的建议。     

CFRP加固混凝土梁剥离破坏分析

碳纤维布作为一种新型的复合材料用来代替传统的加固材料,使用越来越普遍。碳纤维布加固混凝土结构成功与否的关键在于碳纤维布与混凝土之间粘结性能的优劣。故对碳纤维布加固混凝土受弯构件破坏形态中的剥离破坏现象进行介绍,并归纳出影响剥离的主要因素。最后提出了防治剥离破坏现象的工程处理建议。     

CFRP布加固钢筋混凝土梁的裂缝研究

本文沿用传统的钢筋混凝土基本理论,对CFRP加固梁的裂缝问题进行了比较系统的研究,包括裂缝间距和裂缝宽度.采用数值分析方法研究了CFRP布加固后钢筋应力的计算问题,提出的裂缝间距公式与试验结果吻合较好,在此基础上建议了CFRP加固后的裂缝宽度计算公式.本文提出的计算表达式简单,与传统的钢筋混凝土梁的裂缝计算计算公式统一,可作为实际工程应用参考.     

存在薄弱界面的碳纤维布复合材料加固钢筋混凝土梁剥离试验研究

置换受损保护层并外贴碳纤维复合材料（CFRP）加固锈蚀钢筋混凝土梁时,可能因新老混凝土黏结不良产生水平薄弱界面,影响其受力性能。基于此,设计10个带有水平弱界面的CFRP加固钢筋混凝土梁试件,对比分析不同界面黏结强度、加固量、保护层厚度及U形箍约束条件下加固梁的受力性能及CFRP的剥离破坏行为。结果表明,薄弱界面的存在易导致中部保护层剥离过早发生,并向端部发展,削弱了加固体系的整体性,无约束条件下纵向CFRP发生整体剥离。界面削弱越严重,加固量越大,保护层厚度越小,界面剪切传递能力越弱,剥离破坏越易发生和发展。U形箍约束能防止纵向CFRP整体剥离破坏,保证其有效受力,但不能完全防止局部剥离沿薄弱界面发展,易导致纵向CFRP在复合受力条件下过早断裂,且存在较高的端部锚固破坏的风险。     

CFRP加固混凝土结构的界面力学性能研究

基于界面剥离破坏机理,对影响界面力学性能的有关参数进行了深入分析,揭示了影响界面剥离性能的主要因素,提出了界面粘结—滑移本构模型及受弯加固剥离承载力的实用计算表达式,为CFRP加固混凝土结构技术的设计方法提供了参考。     

氯离子侵蚀下CFRP加固钢筋混凝土梁的耐久性试验研究

利用电化学腐蚀原理,对长期在氯离子环境下工作的7根不同碳纤维包裹方式的钢筋混凝土梁外加恒定电流,加速其腐蚀。对比每根梁在腐蚀过程中的物理力学性能及其变化,分析不同碳纤维包裹方式对钢筋混凝土梁耐久性产生的不同影响并对其机理进行研究。试验表明:碳纤维包裹对钢筋混凝土梁耐久性有较显著提高,其耐久性提高的程度与碳纤维对钢筋混凝土梁的包裹方式有关。     

CFRP加固混凝土轴压柱承载力的分析

结合具体的工程实例,介绍了利用碳纤维布包裹于混凝土柱外表面来加固轴心受压柱承载力的方法,并对加固方法进行了分析,阐述了加固施工注意要点。经工程实例证明,该法加固效果良好,可在工程中应用。     

The performance of near-surface mounted CFRP strengthened RC beam in fire

Carbon fiber reinforced polymers (CFRP) have been widely used in the retrofitting and strengthening of concrete structures. However, the layouts of CFRP in externally bonded (EB) strengthening system and near surface mounted (NSM) system result in the vulnerability of fire resistance. To explore the fire resistance potential of NSM-CFRP strengthening system, 15 RC beams strengthened with CFRP and 2 reference beams were loaded to failure either under the ISO834 standard fire or at ambient temperature. In test, the following factors were considered: the strengthening method (near surface mounted technique/externally bonded technique), adhesive (epoxy and magnesium-oxychloride cement), fire protection materials (thin intumescent fire retardant coating and thick fire retardant coating) and location of fire protection (local patch protection/single-sided protection/U-shaped protection). With appropriate fire protection, the RC beams strengthened with NSM-CFRP resisted the standard fire for more than 3 h at high load level. Besides the effects of the aforementioned factors, the friction stress at the CFRP/matrix interface when CFRP is in globally slipping is found playing a crucial role for the fire resistance of NSM-CFRP strengthening system. The experimental observation sheds some light on how the NSM-CFRP strips can retain the contribution at elevated temperatures and why NSM-CFRP strengthening outperforms EB-CFRP strengthening when exposed to fire.     

碳纤维布加固箍筋锈蚀RC梁抗剪性能试验研究

为研究碳纤维布加固3种不同锈蚀率下钢筋混凝土梁斜截面受力性能,设计并制作了6根具有相同混凝土强度等级、相同配筋率以及相同尺寸的混凝土梁,并将这6根梁分为试验组和对照组,用碳纤维布对试验组的3根梁进行加固,对照组的3根梁不做加固处理,并对实验结果进行了分析比较,得出了一些有意义的结论。     

碳纤维增强复合网格-聚合物水泥砂浆加固RC梁抗剪性能试验研究

为研究碳纤维增强复合(CFRP)网格和聚合物水泥砂浆(PCM)复合加固工字形截面钢筋混凝土(RC)梁的抗剪性能,对3个试件进行抗剪性能试验和有限元模拟,分析了CFRP网格-PCM加固RC梁的抗剪破坏机理,研究了不同加固方式对试件抗剪性能的影响。研究结果表明:采用CFRP网格-PCM对RC梁进行抗剪加固可有效抑制斜裂缝的发展,能够较大幅度提高RC梁的抗剪承载力;相比仅腹部加固的试件,腹部和腋部都加固的试件的二次刚度、极限荷载均有所提高,且CFRP网格变形减小,与混凝土界面的黏结能力增强;在有限元分析中,采用混凝土的CDP模型和Spring2弹簧单元来预测CFRP网格加固混凝土的抗剪承载力是可行的;建立了基于杆状材料有效应变的抗剪计算方法,该方法可有效预测加固RC梁的抗剪承载力,为结构加固设计提供参考。     

钢筋混凝土薄壁箱梁碳纤维极限加固量的计算

基于平截面假定及变形协调原理,对碳纤维布加固钢筋混凝土薄壁箱梁提出了两种特征破坏模式,根据混凝土构件中各种材料的应力—应变关系,分析了加固梁体时碳纤维允许的最大加固量和最小加固量分别对应的梁体破坏状态,提出了极限加固量的计算公式。     

碳纤维片材加固混凝土梁中粘结界面应力的有限元分析

为摸清碳纤维片材加固混凝土梁中粘接界面上的应力分布，本文利用ANSYS商业软件进行了有限元分析。重点研究了有限元计算模型、碳纤维片材层数以及U形箍对粘接界面应力的影响。研究结果表明，有限元计算模型、碳纤维片材层数对粘接界面端部的应力峰值有影响，U形箍会改变粘接界面上的应力分布。     

碳纤维布加固火灾后钢筋混凝土梁的试验研究

首先简要介绍了3根足尺的钢筋混凝土梁火灾试验情况,火灾后用碳纤维布加固其中两根梁,然后对加固后的梁和1根未加固的对比梁进行单调加载的静载试验,观测比较梁发生破坏的全过程.通过对静载试验结果进行分析发现,碳纤维布加固能够明显提高火灾后钢筋混凝土梁的极限承载力和钢筋屈服后的刚度,能够较好约束梁裂缝的发展.因此,碳纤维布对于火灾损伤后的钢筋混凝土梁,是一种较为有效的加固方法.     

海洋环境下碳纤维加固钢筋混凝土构件耐久性试验研究

利用电化学腐蚀原理,对长期在腐蚀环境下工作的不同碳纤维包裹方式的7根钢筋混凝土梁和5根钢筋混凝土柱外加恒定电流.加速其腐蚀.对比每根构件在腐蚀过程中的物理力学性能及其变化,分析不同碳纤维包裹方式对钢筋混凝土构件耐久性产生的不同影响,提出该防腐蚀方法在工程的建议.试验表明:钢筋混凝土构件经碳纤维包裹后其耐久性有不同程度的...     

混锚预应力U形碳纤维条带抗剪加固混凝土梁试验研究

研发钢筋混凝土梁抗剪加固用U形纤维增强复材（FRP）条带的预应力系统,提出一种预应力U形条带端锚与黏贴并用（简称混锚）的抗剪加固方法。完成了1根未加固、7根采用U形碳纤维（CFRP）条带进行抗剪加固的矩形截面梁剪切试验,加固梁中1根为纯黏贴、6根为混锚预应力。结果表明：混锚预应力加固在抑制主斜裂缝开展、延缓箍筋屈服和提高箍筋塑性利用率等方面的表现均优于纯黏贴加固,能够防止FRP端部剥离并实现拉断破坏,大幅度提高纤维强度利用率,显著提高梁的抗剪承载力,最大提升率达92%。预应力和配纤率的大小对抗剪加固效果有较明显影响,其他条件相同时,预应力越大或配纤率越高,加固梁综合性能越好。建议了混锚预应力U形CFRP有效应变的计算公式,用于预测剪切破坏时CFRP的贡献和加固梁的承载能力,与试验结果符合良好,可供工程应用参考。