侧贴CFRP加固混凝土梁的端部界面应力分析

本文在弹性理论的基础上,推导了侧面粘贴CFRP加固混凝土梁在集中荷载或均布荷载作用下的CFRP端部粘结界面剪应力的计算公式,并进行参数分析,得出了影响CFRP端部最大界面剪应力的主要因素.     

CFRP板与钢梁粘结剥离破坏的试验研究

粘结层是碳纤维增强复合材料(CFRP)板加固钢梁的最薄弱环节。通过对4根加固梁的静载试验及6根加固梁的疲劳试验研究了CFRP板加固钢梁的剥离破坏。在CFRP板底端部贴的应变片记录了试验过程中的应变变化,并结合理论分析,探讨了各项因素对板端应变的影响及CFRP板的剥离破坏过程。静载试验中记录的随外荷载变化的应变曲线以及疲劳试验中记录的随疲劳加载次数变化的应变曲线都能分为4个阶段。阶段Ⅰ为板端溢胶对板端作用的拉力的衰退阶段,板端溢胶逐渐失去作用;阶段Ⅱ为正应力衰退阶段,正应变开始减小,而剪应力继续增加,使得压应变的增加更快;阶段Ⅲ为剪应力衰退阶段,在达到压应变峰值后,剪应力和应变减小,直到应变为0;阶段Ⅳ为剥离破坏阶段。根据这一规律,利用板端的应变片可以很好地监控加固梁粘结层的性能变化及裂缝的萌生。     

碳纤维布加固修复钢结构粘结界面受力性能试验研究

采用粘贴碳纤维增强复合材料技术对损伤钢结构进行修复 ,可以有效地恢复结构承载力。通过试验和解析方法对粘贴碳纤维布加固修复钢结构技术的粘结界面受力性能进行了分析 ,提出粘结界面剪切应力的计算公式 ,并在实际算例中取得了与试验较为吻合的结果 ;同时 ,初步探讨了不同粘贴参数对复合构件粘结界面应力的影响 ,为实际结构的加固修复提供了理论依据     

碳纤维材料在加固混凝土结构中的应用

结合碳纤维增强复合材料的材料性能,介绍了碳纤维材料在加固混凝土结构中的应用 范围及施工要点,探讨碳纤维材料加固的新技术。     

国外碳纤维增强复合材料加固补强结构的发展趋势

碳纤维增强复合材料在土木工程领域中的应用，主要集中于碳纤维增强混凝土和碳纤维加固补强结构两方面,本文针对碳纤维加固结构的特点，介绍了国外碳纤维增强材料加固补强结构的研究状况及其在实际工程中的应用，并对碳纤维加固补强结构的发展提出了几点看法。     

碳纤维增强复合材料加固钢筋混凝土梁试验研究

本文简要介绍了5根采用碳纤维增强复合材料进行加固的钢筋混凝土梁静力荷载试验的情况，对试验结果进行了分析，并应用静力平衡试算法编制程序对梁进行了理论分析。结果表明计算值与理论值符合较好，为碳纤维在加固领域中的进一步推广应用提供了基础研究成果。     

碳纤维复材加固钢管的抗内爆性能

为研究内爆荷载下碳纤维复材(Carbon Fiber Reinforced Plastic, CFRP)加固输油气钢管的受力性能,开展了8根CFRP加固钢管试件的内爆试验。试验中考虑了乳化炸药质量及碳纤维布层数的变化对加固钢管抗内爆性能及最终破坏模式的影响。结果表明：设置相同碳纤维布层数的试件,其管身轴向裂纹随乳化炸药量的增加而增长;同时,该类试件的CFRP加固层随乳化炸药量的增加由开裂剥离失效逐渐演化为碎片化剥离破坏;此外,随碳纤维布层数的增加,相同炸药量导致的钢管轴向裂纹扩展长度逐渐缩小,进而转变为环向扩展,表现出良好的限爆效果。最后,通过对CFRP加固钢管的受力分析,提出内爆荷载下的钢管管壁受力计算模型。     

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。     

带纤维锚具的碳纤维复材与混凝土界面黏结性能试验研究

为了深入理解纤维锚具对纤维增强复合材料(简称"复材")与混凝土界面黏结性能的影响,对梁底面黏结碳纤维复材的13根预置裂缝梁进行了试验,研究了锚具样式、锚具纤维用量及锚具分布三个因素对碳纤维复材与混凝土界面黏结性能的影响。试验结果表明:不同锚具样式中刚性锚具的锚固效果优于柔性锚具,且前者可更有效提高碳纤维复材的材料利用率;增大锚具纤维用量及布置多个锚具均可提高碳纤维复材与混凝土的界面黏结能力,有效约束裂缝张开位移;锚具布置位置距碳纤维复材自由端过近将影响锚具和碳纤维复材与混凝土黏结界面的协同受力,降低锚具的锚固效果,因此该距离不宜小于碳纤维复材的有效黏结长度。     

黏结树脂对复材-混凝土界面疲劳性能影响的试验研究

采用不同种类的黏结树脂制作复材-混凝土双面剪切试件,保持混凝土强度、复材粘贴层数和黏结长度等参数不变,仅将黏结树脂种类作为变化参数,进行疲劳荷载下复材-混凝土界面性能试验。比较疲劳荷载下试件破坏模式、荷载-滑移、复材应变分布、界面黏结-滑移关系等受力指标,分析黏结树脂性能对复材-混凝土界面疲劳受力行为的影响。试验结果表明,在同等疲劳荷载水平下,相比其他树脂,采用柔软树脂的试件平均疲劳寿命相对更高,界面黏结强度、刚度、界面断裂能更大、延性更好;通过液体橡胶对普通树脂进行增韧改性,能够有效改善界面的疲劳受力性能,提高疲劳寿命。     

碳纤维加固混凝土构件端部锚固试验研究

研究碳纤维布加固钢筋混凝土构件内折角处的锚固构造,以解决现行的内折角处锚固构造做法较少且较为复杂的问题。对两种机械锚固（角钢锚固和钢板锚固）、碳纤维布压条锚固及对比试件进行从开始加载到破坏的试验研究,描述试件的破坏过程,分析了荷载-钢筋、碳纤维布应变关系。通过正截面承载力对锚固效果进行评价。结果表明：机械锚固可满足承载...     

CFRP加固混凝土梁端钢板锚固分析

研究碳纤维布加固钢筋混凝土梁端部的锚固构造,以解决现行端部锚固构造做法较少且较复杂的问题。对钢板锚固的梁进行水平荷载作用下的试验研究及有限元分析。通过分析试件及对比件的受力、变形及破坏特征等,从而对锚固效果进行研究。结果表明钢板锚固效果良好。     

钢筋混凝土梁表层嵌贴CFRP板抗弯承载力研究

简要介绍近几年发展起来的表层嵌贴FRP加固混凝土结构新技术在抗弯加固方面的研究进展;采用平截面假定导出应用这一新技术的RC加固梁在各种破坏形式下的抗弯承载力计算公式。比较研究表明,该计算方法与试验结果吻合良好,可供实际加固工程参考。     

碳纤维复材加固钢板表面裂纹疲劳扩展研究

提出半椭圆表面裂纹疲劳扩展的一种有限元计算方法,该方法利用有限元软件计算裂纹前缘应力强度因子,采用Paris公式预测裂纹扩展量,通过有限元网格的自动重构来模拟分析表面裂纹的疲劳扩展过程。以中心表面裂纹钢板为研究对象,验证了所提方法的有效性和可行性,在此基础上,对常幅疲劳荷载作用下碳纤维复材(CFRP)加固钢板的表面裂纹扩展特性及疲劳寿命预测进行了研究。研究结果表明:CFRP加固能有效降低表面裂纹的扩展速率,长度方向由于直接受到CFRP的约束作用扩展速率降幅更大;裂纹形状比对CFRP加固效果影响较大,形状扁平的表面裂纹的疲劳寿命提升效果更好;加固后裂纹形状比相对加固前有所增大,增幅与其初始裂纹尺寸有关。     

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.     

粘贴碳纤维布加固钢筋混凝土预裂梁试验研究

结合在役钢筋混凝土桥梁的损伤特点,对粘贴碳纤维布加固混凝土预裂梁在正常使用荷载水平下的钢筋应变及挠度变化规律,进行了详细的室内试验。通过比较每根试验梁加固前后的挠度及钢筋应变的变化规律,研究了持荷水平、预裂程度及配筋率对加固效果的影响程度,避免了不同试件因材料力学性能差异而导致的试验误差,模拟了实际公路桥梁加固前后的荷载试验过程,增加了室内试验数据与野外检测结果的可比性。室内试验结果表明,粘贴碳纤维布可大大提高预裂梁的刚度,有效降低钢筋应力水平,与桥梁现场静载试验结果是一致的。该研究为碳纤维布加固技术在桥梁加固维修中的应用提供了可靠的依据,具有较强的实用性。     

STUDY ON PRESTRESS LOSS OF CONCRETE STRUCTURE STRENGTHENED WITH PRESTRESSED CFRP PLATES

碳纤维板在张拉及使用阶段的预应力损失分析是预应力碳纤维板加固技术的关键问题之一。在分析总结现有预应力碳纤维加固工艺的基础上,借鉴GB 50010—2012《混凝土结构设计规范》,对预应力碳纤维板加固混凝土结构产生的预应力损失分项进行计算,并给出各项预应力损失的计算方法。在试验研究的基础上,建议预应力碳纤维板加固混凝土结构的预应力损失估算值取为张拉控制应力的10%～15%。     

碳纤维板加固钢筋混凝土梁抗弯性能试验

选择不同的碳纤维板板宽、数量、有无锚固措施及不同的锚固方式等作为试验参数,对9根采用碳纤维板加固的钢筋混凝土梁进行了抗弯性能研究.试验结果表明:这些加固措施有效地提高了梁的抗弯极限承载力和刚度,较好地约束裂缝的发展,具有良好的加固效果.有良好锚固措施时,其抗弯承载力显著提高.     

CFRP抗弯加固梁粘结破坏承载力研究

分析了 CFRP 加固梁粘结破坏机理及相应的计算模型,在前人研究的基础上,根据混凝土二轴破坏准则(Tasuji-Slate-Nilson 准则)推导出四点加载情况下的 CFRP 抗弯加固梁粘结破坏极限荷载的计算公式,并由试验资料回归出计算公式中的待定系数。最后,将计算方法与其它三种计算方法及试验值进行对比,提出的计算方法可以得到更加合理的计算结果。     

碳纤维布加固木梁抗弯性能的试验研究

通过8根矩形木梁的静力试验,研究了碳纤维布加固木梁的抗弯性能,包括破坏特性、极限荷载、刚度、截面应变及端部碳纤维布应变等结构性能。试验结果表明,碳纤维布加固木梁具有良好的效果,可为古建木结构的维修加固提供新的方法和试验依据。