碳纤维复材网格锚固长度试验研究

碳纤维增强复合材料(简称"碳纤维复材")网格是一种新型高性能的工程结构材料。通过拔出试验,研究碳纤维复材网格在混凝土中的黏结性能和锚固长度。共计对15个碳纤维复材网格拔出试件进行静力荷载试验,试验参数包括混凝土强度、有无横向网格和内埋横向网格数。在整个加载过程中,量测了碳纤维复材网格与混凝土之间的加载端滑移和自由端滑移。试验结果表明:混凝土强度对黏结性能的影响很小,横向网格的机械咬合作用是主要的传力方式,内埋横向网格数的增加会提高黏结刚度、减小滑移量。最后在试验研究的基础上,给出了初步的设计建议。     

碳纤维复材网格黏结性能试验研究

碳纤维增强复合材料网格是一种近年来工程应用日益广泛的新型高性能工程材料。通过对12个梁式试件进行静力荷载试验,得到碳纤维复材网格与混凝土黏结性能和锚固长度的试验结果,探讨了埋置长度、横向约束、横向网格间距和名义厚度对黏结性能的影响。试验结果表明,增加埋置长度会提高黏结刚度,无箍筋试件发生劈裂破坏,黏结强度与名义厚度的关系尚不明确。在试验的基础上,提出了碳纤维复材网格混凝土锚固长度的设计建议。     

碳纤维布-混凝土界面剪切性能试验研究

碳纤维布(CFRPS)与混凝土之间的黏结性能是影响碳纤维布加固混凝土结构受力性能的主要因素之一。为了研究影响碳纤维布-混凝土的黏结性能的因素,针对单位面积不同质量的碳纤维布、碳纤维布层数和混凝土强度等级,进行了碳纤维布-混凝土界面黏结性能的双剪试验。在不同碳纤维布、不同碳纤维布层数和不同混凝土强度等级下,分析碳纤维布与混凝土黏结界面的破坏特征,结合其荷载-位移曲线分析碳纤维布-混凝土黏结界面的破坏机理。采用应变叠加法得到黏结应力-滑移曲线,分析不同因素下的滑移量和最大剪应力,得到滑移量及最大剪应力在单一因素下的影响规律。试验结果表明:试件破坏发生均在混凝土表层之间;碳纤维布层数与混凝土强度等级能增加其界面极限承载力和最大剪应力,而不同的碳纤维布对界面极限承载力和最大剪应力影响不大;碳纤维布的相对滑移量随着碳纤维布单位面积质量、碳纤维布层数及混凝土强度等级增加而降低。     

原竹保温材料界面黏结滑移性能试验研究

为研究原竹-保温材料界面的黏结应力与滑移分布,进行了12个试件的拉拔试验,研究了界面的破坏模式、黏结机理及影响黏结强度的因素,并给出了提高原竹-保温材料界面黏结性能的措施.结果表明:原竹-保温材料界面的黏结力由化学胶结力、机械咬合力及摩擦力3部分组成.原竹-保温材料界面的滑移过程可分为4个阶段:无滑移阶段、滑移阶段、摩擦阶段、后滑移阶段.保温材料包裹原竹的长度越长、原竹表面越粗糙、原竹直径越小,其界面黏结强度越大,其中原竹表面粗糙度的影响最大.对原竹表面进行粗糙化处理、选用直径较小的原竹、用保温材料将原竹全面包裹可提高原竹-保温材料界面的黏结性能.     

考虑界面黏结滑移的玻璃纤维增强复材-混凝土组合梁力学性能数值分析

纤维增强复材(FRP)型材加混凝土翼板是目前研究较多的一种典型FRP组合梁/板结构,它既能发挥FRP优良的抗拉性能,又能弥补FRP型材因尺寸纤薄导致的构件刚度及抗剪性能不足。但目前数值分析中大多忽略了界面的黏结滑移及剥离,不能全面有效地分析组合梁的破坏机制及其力学性能。为此,针对一种玻璃纤维增强复材(GFRP)工字梁与混凝土板上翼缘组合梁,考虑胶结界面的黏结滑移及剥离,建立了界面双线性内聚力单元,分析组合梁加载过程中的界面力学行为以及组合梁的力学性能。与组合梁受弯性能试验结果的对比,验证了所建GFRP-混凝土组合梁有限元模型的合理性和有效性。数值分析结果显示:组合梁受力初始阶段,混凝土板上翼缘与GFRP型材在有效黏结下协同受力,随后混凝土受拉区产生微裂缝,界面黏结逐步损伤,结构的整体刚度降低,荷载逐渐主要由GFRP型材承担,结构的破坏模式及其承载性能受混凝土翼缘强度与胶层类型等影响。     

碳纤维复材与混凝土有效黏结长度及疲劳寿命试验研究

通过6组梁式试件的疲劳加载试验,研究混凝土强度与疲劳荷载幅值对碳纤维复材(CFRP)与混凝土界面间有效黏结长度的影响,建立梁式试验构件的疲劳寿命计算式。试验结果显示:疲劳荷载幅值T及混凝土强度对碳纤维复材与混凝土界面间有效黏结长度影响不显著,有效黏结长度确定在40 mm左右;构件疲劳寿命随混凝土强度增大而增加,随疲劳荷载幅值T增大而大幅度减小,绘出相应的T-N曲线、fcm-N曲线,并推导出反映混凝土强度和疲劳幅值影响的疲劳寿命表达式,计算结果与试验结果符合较好。     

澳洲500N钢筋与混凝土受拉黏结滑移模型研究

为了研究澳洲500N钢筋与混凝土的受拉黏结滑移关系,采用分辨率较高的激光位移传感器,对一批短锚长试件进行了系列拔出试验研究,得到精确度较高的黏结滑移值及完整的试验黏结滑移关系曲线,详细描述了澳洲500N钢筋在混凝土中的受拉黏结滑移破坏全过程:弹性阶段、局部滑移阶段、滑移上升段、滑移下降段和残余段.在对试验得到的较短锚长构件拔出试验结果分析的基础之上,经统计回归和分析,提出了澳洲500N钢筋与混凝土的受拉黏结滑移连续型曲线模型,并和试验结果做了对比.     

无机黏结材料粘贴碳纤维加固混凝土梁受弯性能的试验研究

对5根混凝土梁进行受弯试验研究,比较分析采用不同胶体及不同纤维粘贴层数对碳纤维加固混凝土梁的承载力、刚度、延性、裂缝发展和分布以及破坏形态的影响。试验结果表明:试验采用的无机黏结材料MOC具有良好的黏结性能,能够用于粘贴碳纤维布加固补强混凝土构件;采用无机黏结材料粘贴碳纤维布后,加固梁的抗弯承载力明显提高,同时可以有效限制裂缝的开展,但加固梁的延性有所降低;随着碳纤维布粘贴层数的增加,加固梁的破坏模式由碳纤维布拉断破坏变为剥离破坏。     

钢管自密实混凝土黏结滑移性能试验研究

为研究钢管自密实混凝土界面黏结滑移性能,基于膨胀剂掺量的变化进行了14根圆钢管自密实混凝土的反复推出试验,探讨分析自密实钢管混凝土的界面黏结状况以及膨胀剂掺量对试件黏结滑移性能的影响。试验结果表明:钢管自密实混凝土试件的受力过程划分为胶结段、滑移段、摩阻段三个受力阶段;适量掺入膨胀剂可以提高自密实钢管混凝土中钢管与混凝土的黏结滑移性能,但过量掺入膨胀剂,钢管壁将过早发生屈曲,降低钢管自密实混凝土的黏结滑移性能。     

CFRP与钢材的粘结性能试验研究

与传统的钢结构加固方法相比,粘贴CFRP加固钢结构具有明显的优势。CFRP与钢结构之间的粘结性能直接影响加固效果,但是目前国内对这方面的研究还很少。从众多的粘结材料中优选出适合于粘贴CFRP加固钢结构的粘结剂,设计相应的试件,对CFRP与钢材之间的粘结强度和粘结耐久性进行试验。试验结果表明:选用的3种粘结剂可以作为粘贴CFRP加固钢结构的粘结材料,性能满足设计要求。对粘贴碳纤维布加固钢板进行静力拉伸试验,测量碳纤维布的应变分布,得到碳纤维布与钢板之间的粘结应力分布和碳纤维布的有效粘结长度。并与理论公式的计算结果进行了对比,二者吻合较好。     

CFRP加固高强混凝土圆柱抗震性能的试验研究

抗震结构中,延性与其承载力同等重要.采用FRP片材加固混凝土结构是提高其抗震性能的一种有效的方法.本文以CFRP片材加固高强混凝土圆柱为主要对象,对6个试件在高轴压比下的承载力和延性进行了试验研究,研究参数包括轴压比,加固量,以及混合纤维的加固效果.在试验基础上,提出当量配箍特征值的设计公式,给抗震设计提供了建议.     

碳纤维复材修复损伤钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究

通过对碳纤维复材(CFRP)修复钢筋混凝土损伤梁与未加固梁的抗弯性能试验,分析了CFRP修复对损伤梁在裂缝开展、承载能力、最大裂缝宽度以及挠度等方面的影响。试验结果表明:损伤梁在修复后,承载力和刚度都有显著提高,同时挠度和裂缝宽度有明显减小,说明采用CFRP修复损伤梁以提高其抗弯性能的方法是可行的。基于试验结果和理论研究基础对损伤修复梁的承载力进行了分析,计算结果与试验结果吻合较好。     

特殊环境下碳纤维增强材料锚杆粘结滑移试验研究及数值模拟

通过考虑酸、碱、盐、冻融循环环境影响后的碳纤维增强材料CFRP锚杆粘结性能试验,拟合不同环境粘结-滑移(τ-s)关系表达式;并基于试验参数,采用ANSYS非线性弹簧单元Combin 39模拟CFRP锚杆粘结单元,引用拟合τ-s关系曲线确定弹簧单元荷载-位移(F-S)关系参数;模拟分析与试验结果对比表明:由本试验拟合的τ-s关系曲线能很好地反映CFRP筋与环氧砂浆受特殊环境影响后粘结性能的变化。为经常处于特殊环境下的CFRP锚杆性能分析、设计理论及工程应用提供理论依据,也可为相关规范的编制和完善提供参考。     

碳纤维索增强混凝土梁抗弯性能的试验研究

本文通过6根钢筋混凝土简支梁的试验,研究了CFRP体内索和体外索增强混凝土梁的抗弯性能,试验中分析了有粘结、无粘结及CFRP有效预应力对抗弯性能的影响.     

嵌入式CFRP板条-混凝土界面粘结性能的试验研究

嵌入式(NSM)加固法是FRP材料加固混凝土结构的一种新的应用形式。通过CFRP板条嵌入混凝土试块的界面单剪试验,研究粘结长度对界面粘结性能的影响。根据实测应变分布,得到沿粘结长度界面粘结应力分布,并通过计算分析,对局部粘结滑移关系进行了初步探讨。     

煤矸石集料性质对混凝土力学性能影响的试验研究

主要研究煤矸石集料的基本性质:矸石种类、颗粒级配、集料的预处理方式等对混凝土7,28,90d抗压强度及弹性模量的影响规律,为煤矸石集料混凝土的优化配合比设计提供依据。试验结果表明:矸石集料自身的强度极大地影响混凝土的强度,在不同强度的水泥基体下,当水泥基体强度与集料强度相协调时,其混凝土的强度才能达到最大,但是在低强的水泥基体下,提高矸石集料的粒径尺寸及比例,并不能提高混凝土的强度;自燃矸石集料经过预湿处理,能够提高混凝土的力学性能,但非自燃矸石集料经预湿处理后,并不能提高其混凝土的力学性能。     

煤矸石集料性质对混凝土力学性能影响的试验研究

主要研究煤矸石集料的基本性质:矸石种类、颗粒级配、集料的预处理方式等对混凝土7,28,90d抗压强度及弹性模量的影响规律,为煤矸石集料混凝土的优化配合比设计提供依据。试验结果表明:矸石集料自身的强度极大地影响混凝土的强度,在不同强度的水泥基体下,当水泥基体强度与集料强度相协调时,其混凝土的强度才能达到最大,但是在低强的水泥基体下,提高矸石集料的粒径尺寸及比例,并不能提高混凝土的强度;自燃矸石集料经过预湿处理,能够提高混凝土的力学性能,但非自燃矸石集料经预湿处理后,并不能提高其混凝土的力学性能。