CFN加固钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究

为研究碳纤维网格(Carbon Fiber Net,简称CFN)加固梁的力学性能,对4根CFN加固钢筋混凝土梁进行了抗弯试验,以加固层数、加固方式(是否U型箍加固)为试验参量,分析了试验参量对梁破坏形态、裂缝发展与分布、跨中挠度、混凝土应变、钢筋应变等方面的影响。结果表明:CFN加固降低了混凝土应变、钢筋应变的增长速率,且滞后现象在加载后期更加显著;CFN加固材料对梁的承载力提高主要体现在梁的钢筋屈服之后,跨中挠度缓慢增加,混凝土梁刚度退化缓慢;梁底粘贴一层CFN且设置U型箍加固比单纯在梁底增加CFN粘贴层数对提高梁的抗弯承载力效果明显,由此,给出实际工程中选择加固方式的推荐方案。

高强钢管约束超高性能混凝土梁抗弯性能研究

高强钢管约束超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)具有自重轻、承载力及刚度高和耐火性能好的优势,在工程中具有良好的应用前景.为研究高强钢管约束UHPC构件在纯弯作用下的力学性能,对1个实心普通强度钢管约束UHPC梁、3个实心高强钢管约束UHPC梁、1个方套方中空夹层高强钢管约束UHPC梁和3个方套圆中空夹层高强钢管约束UHPC梁进行了两点弯曲试验.研究了高强钢管约束UHPC梁在纯弯荷载下的破坏形式以及含钢率、钢材屈服强度和截面组合形式对梁抗弯承载力和抗弯刚度的影响.试验结果表明:高强钢管约束UHPC梁弯矩-曲率的变化过程分为3个阶段:弹性阶段、弹塑性阶段和强化阶段,破坏时表现出良好的延性.高强钢管UHPC梁的受压区未出现局部凸起.钢管厚度为4 mm、6 mm和8 mm的实心高强钢管UHPC梁含钢率分别为0.116、0.188和0.253,相比4 mm厚的实心高强钢管UHPC梁,6 mm和8 mm厚的实心高强钢管UHPC梁抗弯承载力分别提高35.9%、58.5%;使用抗弯刚度分别提高12.9%、32.4%.相比于外钢管取6 mm厚的实心和方套方中空夹层钢管UHPC梁,方套圆中空夹层钢管UHPC梁的抗弯承载力分别提高26.8%、10.3%;使用抗弯刚度分别提高3.5%、4.5%.由于高强度微细钢纤维良好的阻裂和控裂能力,高强钢管约束UHPC梁在弹塑性变形阶段的刚度较高.受力过程中UHPC的弹性模量衰减速率低于普通混凝土,因此,基于叠加法,考虑钢纤维UHPC的控裂能力,建立了高强钢管约束UHPC梁使用阶段抗弯刚度的计算式,理论计算值与试验值吻合良好.