GFRP筋再生混凝土梁受弯承载力研究

为研究GFRP筋再生混凝土梁(GFRP-RAC)的受弯承载力,完成了5根配GFRP筋、1根配BFRP筋和1根配钢筋的再生混凝土梁抗弯试验,分析了不同再生骨料取代率、纵筋类型以及纵筋配筋率等因素对各试验梁开裂荷载和极限承载力的影响。结果表明:再生骨料取代率对开裂荷载的影响较大,而纵筋类型及纵筋配筋率对其影响不明显;当再生骨料取代率由0增加至50%和100%时,试验梁开裂荷载分别减小了7.9%和17.3%;极限承载力受再生骨料取代率影响较小而受纵筋配筋率影响较大,当GFRP-RAC梁纵筋配筋率由0.38%提高至0.6%和1.17%时,极限荷载分别提升了17.9%和52.5%。另外,结合国内外规范对GFRP-RAC梁的受弯承载力进行对比分析,并基于试验数据和相关试验结果的回归分析,得到开裂荷载修正系数αcr,开裂荷载修正后的计算值与试验值吻合较好。

FRP筋-钢筋混合配筋的超高性能混凝土梁受弯有限元分析

研究配筋率、混合配筋等效配筋率、FRP筋面积比、UHPC抗拉强度、钢筋配置形式对UHPC梁受弯性能的影响。分析各参数对UHPC梁屈服荷载、峰值荷载、挠度及破坏形式的影响。结果表明:随着配筋率的增加,纯钢筋UHPC梁刚度、屈服荷载、峰值荷载及对应的挠度均得到不同程度提高;UHPC混合配筋梁随FRP筋面积比的增大,峰值荷载及峰值荷载挠度增大,UHPC混合配筋梁的抗变形能力变差;随UHPC抗拉强度的提升,UHPC梁的开裂荷载、屈服荷载和峰值荷载增大,对应的挠度减小;采用双层布置的UHPC混合配筋梁比单层布置梁屈服荷载、峰值荷载小。本文为FRP-钢筋混合配筋UHPC结构的工程应用提供参考。

黏砂变形GFRP筋黏结性能研究

基于18个梁式试验、42个Losberg拉拔试验以及6个标准拉拔试验,对黏砂变形GFRP筋与混凝土之间的黏结性能进行了较系统的研究。研究表明:黏砂变形GFRP筋梁式试件和拉拔试件的破坏形态均可分为拔出破坏和劈裂破坏两种,黏结长度大于5倍直径的GFRP筋试件发生劈裂破坏,小于5倍直径的试件发生拔出破坏,而对于黏结长度为5倍直径左右的试件,两种破坏形态均有可能发生;GFRP筋与混凝土之间的黏结强度约为相应带肋钢筋的0.64～1.27倍;随着黏结长度和直径的增加,GFRP筋与混凝土之间的黏结强度有所降低;基于梁式试验、Losberg拉拔试验与标准拉拔试验得到的GFRP筋与混凝土之间的黏结强度无显著差异。最后,综合考虑GFRP筋直径、表面形态、黏结长度等因素影响,提出GFRP筋与混凝土之间黏结强度、锚固长度的设计建议。

不同外形GFRP变形筋的粘结性能试验比较

GFRP变形筋的外形是影响GFRP筋与混凝土粘结性能的重要因素。本文利用拔出试验研究8种不同外形的GFRP变形筋与混凝土之间的粘结性能,比较了不同外形的GFRP变形筋的粘结强度。试验结果表明,GFRP变形筋的粘结强度较高,最佳肋间距不应超过直径的2.5倍,肋高度应不小于直径的3%。

高温下GFRP筋力学性能的试验研究

为了研究高温下纤维增强复合材料(FRP)筋的力学性能,对直径为8mm的玻璃纤维增强复合材料(GFRP)筋进行了高温下的拉伸试验,获得了10～500℃范围内随着温度升高GFRP筋的极限强度和弹性模量的衰减趋势;并结合材料TG/DSC热学试验结果提出了GFRP筋在高温下的拉伸本构模型.该三参数拉伸本构模型以纤维和树脂的热学性能为基础,可简化为由树脂玻璃化温度和纤维丝软化/氧化温度控制的二参数模型.经验证,该二参数模型与文中及相关文献中的FRP筋的高温拉伸试验结果相吻合,具有较强的通用性,可推广应用于其他树脂材料和纤维类型的FRP筋中.

钢纤维高强混凝土在抗爆工程中的应用

为了有效地提高我国土木工程在遭遇恐怖爆炸时的安全性能,针对恐怖袭击爆炸的特性,建议采用钢纤维高强混凝土(SFRHSC)加固和新建抗爆工程,介绍了该材料在抗爆方面优越于普通混凝土的物理力学性能与部分试验结果,总结了该材料在抗爆领域的科学研究与工程应用之历史和现状,分析了试验研究、理论分析与工程应用方面存在的问题,提出了本领域研究工作的方向与重点,为SFRHSC工程抗爆科研、建设与设计提供了参考意见。

既有砖砌体结构容许变形值及抗震性能评估

目的为了更好地评价我国带圈梁构造柱砖砌体结构的抗震性能.方法参照国内外抗震设计标准,在总结54个砖砌体墙片抗震试验研究的基础上,给出了三种性能水平所对应的层间位移角范围,提出抗震性能评价指标和评价方法,并对一栋五层砖砌体建筑的抗震性能进行评估.结果在罕遇地震(大震)作用下,结构的最大层间位移发生在横向墙体的第三层,其值为1/387,表明结构在大震作用下结构不会发生变形过大而出现倒塌的现象,但是其层间位移角已经相当接近1/350的限值,破坏已经十分严重.结论笔者提出的允许变形值和抗震性能评估方法是可行有效的.

GFRP筋混凝土梁耐火性能的试验研究

进行了4根GFRP筋混凝土简支梁在ISO834标准升温曲线下的火灾实验,试件依据ACI440.1R-06进行截面设计,分别考虑了不同荷载比、保护层厚度、端部锚固方式对梁耐火性能的影响。试验结果表明,GFRP筋混凝土梁在火灾中的裂纹开展深度较传统的钢筋混凝土结构明显偏大。由于GFRP筋横向膨胀大更易造成梁底混凝土的开裂与剥落,建议在满足纵筋锚固性能要求的前提下,尽量减少端部J型锚固筋。GFRP筋在高温下的材料性能衰减严重,合理的设计保护层厚度和限制GFRP筋的使用内力,可使GFRP筋混凝土梁的耐火性能满足实际工程的需要。

GFRP筋高温破坏特性测试方法

采用自行研制的纤维增强塑料(FRP)筋高温力学性能测试系统,对玻璃纤维增强塑料(GFRP)筋在高温火灾下的受力变形性能进行测试。结果表明,采用本测试方法可得到GFRP筋在火灾下真实的应力-应变曲线;高温火灾下GFRP筋的破坏特性与常温下显著不同;以炉体外试样长度作标距的试验测试方法并不能很好地反映高温作用下GFRP筋真实的受力和变形行为。

FRP板加固混凝土结构研究进展

本文对国内外FRP板加固混凝土结构的最新研究成果进行了较为系统的综述与分析 。

纤维增强塑料管约束混凝土本构模型试验研究

进行了玻璃纤维增强塑料（GFRP）管约束混凝土本构模型试验．试件分三种类型：GFRP管直接受压；GFRP管不直接受压；GFRP管不直接受压，管内壁涂油脂．试验得到了混凝土纵向及环向应力-应变曲线，GFRP纵向应变和环向应变沿纵向的分布及泊松比曲线．试验可见，GFRP壳体测得的应变可代表核心混凝土的应变．纵向及环向应力-应变曲线可用曲线-线性强化模拟．达到非约束混凝土峰值应力前，三种试件的应力-应变曲线相当接近；GFRP不直接受压试件的第二斜率比直接受压试件的第二斜率大，但极限应力比后者小．核心混凝土达极限状态的标志是环向纤维达到极限拉应变．极限泊松比约为1．0～1．4．GFI蹬壳体与核心混凝土界面间存在粘结应力．

预应力FRP筋混凝土梁疲劳性能研究

FRP筋以其耐腐蚀、抗拉强度高、松弛小等特点 ,在暴露及恶劣条件下的预应力结构中有非常广阔的前景。目前国内外对预应力FRP筋混凝土结构的静力性能已有较多研究 ,而对于预应力FRP筋混凝土结构的疲劳性能研究 ,在国外刚刚起步 ,在国内则是空白。本文在系统地查阅国外最新研究资料的基础上 ,对FRP筋的疲劳性能、预应力FRP筋混凝土梁的疲劳性能进行了研究与总结 ,并对今后的发展趋势作了展望。

混凝土结构增强用纤维筋棒的破坏试验研究

用试验的方法研究了道路、桥梁等混凝土结构增强用及斜拉索用纤维筋棒的破坏强度．破坏试验结果表明：纤维筋棒的夹持方法非常重要，夹持方法的不同对其破坏强度影响很大．其次，利用载荷距离加权局部分配法则和破坏柱元的概念，运用统计理论计算了纤维筋棒的破坏强度，理论计算与试验数据吻合较好．

玻璃纤维材料加固混凝土结构新技术

利用玻璃纤维材料 (GFRP)加固混凝土结构技术 ,是目前国际土木工程研究的一个热点 .文中介绍玻璃纤维材料加固混凝土结构技术的特点 ,以及国内外研究开发的情况 ,对存在的问题进行分析 。

复合纤维抗剪加固掺粉煤灰混凝土外伸梁试验研究

通过对比试验方法 ,分别研究了外掺粉煤灰混凝土外伸梁在完好状态、损坏状态、不持荷状态和持荷状态下 ,采用复合纤维对梁斜截面进行抗剪加固的受力性能和破坏特征。在试验结果对比分析的基础上 ,对复合纤维抗剪加固机理进行了分析。研究结果表明 ,复合纤维加固能改善抗剪破坏的脆性 ,明显提高外伸梁的抗剪承载能力 ,增加外伸梁刚度 。

玻璃纤维增强塑料加固砼梁的抗弯试验

通过对钢筋混凝土梁用 GFRP片材进行抗弯加固试验 ,研究其受弯破坏特征、对梁的极限承载力、刚度等的影响 .得出平截面假定适用、加固梁初期效果不明显 ,片材厚度、片材端部到支座的距离为主要影响因素 ,而对锚固端 U形加强条进行加强处理的效果明显等结论 .

GFRP筋增强混凝土梁受力性能分析

本文运用非线性全过程分析方法分析了GFRP筋增强混凝土梁和钢筋混凝土梁不同的受荷—变形性能 ,指出针对GFRP筋的强刚度特性 ,为充分利用GFRP筋的高强特性 ,有必要采用预应力构件 ,文章进一步分析了预应力GFRP筋增强混凝土梁的受荷—变形性能。

玻璃纤维混凝土板的试验研究

为了给应用于盾构隧道进出口洞墙的玻璃纤维混凝土板设计提供理论依据,采用千斤顶加载,应变仪和百分表采集数据,进行了四块玻璃纤维混凝土板和两块钢筋混凝土板的室内试验,分析了两种材料构件性能的差异。试验结果表明玻璃纤维混凝土构件的挠度和裂缝宽度比钢筋混凝土构件大,玻璃纤维筋与混凝土之间的粘结性能是制约构件性能发挥的重要因素。最后对玻璃纤维混凝土板的设计计算方法提出了一些建议。

GRC保温外墙挂板在建筑工程中的应用

GRC是玻璃纤维增强水泥的简称。英文名称为Glass Fibre Reinforced Cement。它是以水泥砂浆作基材,玻璃纤维为增强材料,并加少量化学掺加剂混合而成,采用压缩空气喷射成型的一种无机复合材料。我们与有关单位协作,将GRC用于工程实践,设计制作了复合外墙板、外墙内保温板及各种建筑装饰物,取得了较好的效果。框架结构的外墙有封闭,保温(隔热)和装饰等各种功能,并要求具备一定的强度、良好的保温效能与外观。以往采用轻骨料(陶粒、浮石等)钢筋混凝土挂板较多,这种板自重大,保温性能不理想。

拉挤玻璃钢筋增强混凝土研究

本文在分析比较了钢筋混凝上用钢筋和拉挤玻璃钢筋的性能、特点的基础上，初步探讨了用拉挤玻璃钢筋增强混凝土的可行性，并给出了拉挤玻璃钢筋增强混凝土构件的截面弯矩－曲率（Ｍ－φ）关系曲线的预测，还与钢筋混凝土构件的截面弯矩－曲率（Ｍ－φ）关系曲线进行了对照。