GFRP型材加固混凝土梁的抗弯承载能力试验研究

文中进行了GFRP型材加固RC梁的四点弯曲试验.结果表明:在加固梁端部两侧全高度粘贴碳纤维(CFRP)布可以防止箱型GFRP型材与RC梁之间的剥离破坏,该梁端锚固方式下加固RC梁的承载能力相比RC梁提高了1倍;在加固梁端部截面缠绕一层CFRP布可以防止H字型GFRP型材与混凝土梁之间的剥离破坏,该梁端锚固方式下加固RC梁的承载能力相比RC梁提高了50%.采用试验梁的数据评估现有规范公式的适用性,发现现有规范不能准确预测GFRP型材加固RC梁的抗弯承载能力.

新型玻璃纤维GFRP筋聚合砂浆板加固混凝土梁的粘接性能研究

针对混凝土梁开裂的问题,提出制备玻璃纤维增强塑料筋(GFRP)-聚合物砂浆板,对混凝土梁进行加固。试验结果表明,混凝土梁的破坏形式为脆性破坏,与GFRP-聚合物砂浆板结合后,粘接强度明显高于混凝土基体强度。聚合物砂浆板加固混凝土梁的机理在于,当混凝土梁产生裂缝时,薄板与混凝土内部箍筋共同起到承载作用,进而达到加固效果。当浆板长度为600 mm,此时薄板长度略长于混凝土纯弯段,加固效果最好。

混杂纤维布加固混凝土梁的试验研究

本文首次提出混合采用玻璃纤维布和碳纤维布对钢筋混凝土梁进行加固的思路 ,并开展了对比试验研究。结果表明相对碳纤维布加固方法 ,混杂纤维布加固法既能提高构件的延性 。

FRP加固混凝土梁层间应力的弹塑性分析

基于FRP加固梁的平衡微分方程和变形协调条件,对粘胶层采用双线性模型来反映其非线性变形特性,建立了加固梁层间应力弹塑性求解方程,并给出了相应的边界条件。文章对一承受均布荷载作用下的加固梁进行了层间应力弹塑性分析,分析结果表明:粘胶层的非线性特性对层间应力的分布影响主要集中在塑性区域,而弹性解高估了层间应力。

纤维布加固混凝土梁粘结剥离破坏分析

对纤维布加固混凝土梁发生粘结剥离破坏进行了理论分析,发现其破坏原因主要是界面间产生应力集中;对各种参数进行分析,得到了两种不同剥离破坏形式下的最大粘结剥离应力;通过对纤维布粘贴层数、长度以及粘结胶力学特性等关键要素的控制,可以有效地抑制粘结剥离破坏的发生.

预应力CFRP板加固混凝土梁研究综述

CFRP板加固混凝土梁是一种新型的加固方法,但该方法存在着CFRP板强度利用率不高、对梁正常使用性能改善不明显等问题。通过对CFRP板施加预应力,不仅可以充分利用CFRP板的强度,还能有效地改善加固梁的受力性能,进一步抑制梁的变形和裂缝的开展。目前国内外已有的研究主要包括预应力CFRP板锚具研究、预应力CFRP板加固混凝土梁试验研究、预应力CFRP板加固混凝土梁非线性有限元分析以及预应力CFRP板加固混凝土梁理论研究等4个方面。对国内外预应力CFRP板加固混凝土梁的最新研究成果进行了较为系统的综述与分析,并对将来的发展趋势进行了展望。

具有端部约束的碳纤维布加固混凝土梁的高温弯矩分析

目前国内外对混凝土结构的抗火性能评估几乎都是针对独立构件开展的,很少考虑相邻构件之间的相互约束作用。实际火灾调查与明火试验表明,结构中构件的火灾行为与独立构件有着较明显的差别。本文开展了具有端部约束的碳纤维布加固混凝土梁的高温反应分析,揭示了轴向/转动约束刚度比、梁截面尺寸、跨度、荷载比、加固量、配筋率、保护层厚度和防火涂料厚度等参数对ISO834标准升温作用下约束加固梁的梁端弯矩的影响规律。在此基础上,给出了高温下约束加固梁的梁端弯矩实用计算方法。研究表明:①随着升温时间的增加,约束加固梁的梁端弯矩总体呈现先逐渐增大而后渐趋平缓的趋势;②防火保护(即使防火涂料厚度只有10mm)对高温下约束加固梁的梁端弯矩影响显著。

纤维加固混凝土梁短期刚度的实用计算

分析了粘贴纤维布对加固混凝土梁短期刚度提高的作用 ,提出了实用的刚度计算方法 ,该方法计算值与试验值吻合较好 。

FRP加固混凝土梁粘结剥离破坏研究进展

纤维增强聚合物塑料(FRP)因其具有抗腐蚀、抗疲劳、强度高、质量轻等优点在工程中得到广泛应用,但是FRP加固混凝土梁常因界面剥离而发生破坏,因此FRP与混凝土两者之间的粘结性能是影响FRP与加固混凝土梁之间能否共同工作的重要因素。针对剥离破坏问题,本文从试验研究以及有限元分析法两个方面,对目前剥离试验的试验方法以及破坏形式进行了归纳,列举了国内外针对剥离破坏的试验以及对应的影响承载力的因素,并通过分析指出了在研究粘结性能领域仍存在的一些问题。

CFRP加固混凝土梁防火保护构造方法试验研究

在对采取防火保护的CFRP加固混凝土构件的耐火试验研究时,发现高温下附着在构件表面的防火保护材料有整体或局部脱落现象。因此,在实际工程中必须采取适当的构造措施防止防火材料在受火过程中脱落。分别对采取厚型防火涂料、超薄型防火涂料、防火板和普通水泥砂浆作防火保护材料的CFRP加固混凝土梁设计了相应的防止脱落的构造措施,并通过耐火试验验证了不同构造措施的可行性。

芳纶纤维片材加固混凝土梁的弯曲破坏分析

借鉴复合材料力学的研究方法,对四点弯曲荷载作用下含裂缝的单向芳纶纤维片材加固钢筋混凝土梁的应力重新分布建立一种分层模型,从而获得了各子层的应力或位移分布。在此基础上,对现有修正的剪滞模型进行拓展,进一步研究了粘贴在梁底部的受拉伸应力作用的纤维片材由纤维束逐步断裂产生的应力集中问题;然后采用复合材料的细观统计破坏理论,求得了相应的统计强度和梁的极限承载力。所得结果与现有试验值较吻合,证实了本文模型和分析方法的正确性和可行性。

防火保护的CFRP加固混凝土梁抗火性能分析

将CFRP和粘结CFRP所用胶黏剂作为"整体材料",建立了不同温度下CFRP-混凝土界面的等效本构关系,并运用ANSYS有限元分析程序对分别采取厚型防火涂料、超薄型防火涂料和水泥砂浆作防火保护材料的CFRP加固混凝土梁在不同工况下的抗火性能进行了分析,研究防火保护材料厚度、混凝土保护层厚度、荷载比及加固量对CFRP加固混凝土梁抗火性能的影响。结果表明,CFRP加固混凝土梁抗火性能随着荷载比和加固量的增大而降低,随着防火保护材料厚度和混凝土保护层厚度的增加而增强;相对而言,防火保护层厚度、荷载比和跨高比对CFRP加固混凝土梁耐火性能的影响较大,而加固量的影响相对较小。

U型锚固对BFRP加固混凝土梁作用效果研究

目的研究端部U型锚固和沿全梁U型锚固对玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁的作用效果.方法以两种U型锚固方式的BFRP加固钢筋混凝土试验梁为研究对象,采用扩展有限元模拟混凝土裂缝扩展,利用界面粘结单元计算BFRP与混凝土之间的界面应力,分析两种U型锚固形式下BFRP加固混凝土梁的裂缝扩展、界面应力、BFRP应力以及加固梁的失效机理.结果端部U型锚固下BFRP加固梁的极限承载力高于全梁U型锚固的加固梁,随着荷载的增加,裂缝位置的局部高应力向两侧移动,界面应力和BFRP布的拉应力沿全梁分布更均匀,加固梁易产生界面剥离破坏;而全梁锚固的加固梁U型箍间裂缝位置处的BFRP局部应力增加迅速,易发生局部BFRP布拉断破坏.结论当BFRP加固混凝土梁只产生剪切裂缝时,全梁U型锚固的加固效果好于端部U型锚固方式,全梁U型锚固下BFRP加固混凝土梁的承载力更高、变形更小.

CFRP加固混凝土梁配布(筋)率优化与造价研究

本文以碳纤维增强聚合物/塑料(CFRP)加固混凝土矩形截面梁的单位长度最低造价为目标函数,基于考虑材料价格,按应变协调条件和加固混凝土梁正截面承载力的计算方法,由拉格朗日函数导出了配布(筋)率优化公式,并在该公式满足相应约束和配布(筋)率优化的条件下,给出了相应的钢筋与混凝土、CFRP与混凝土价格比值范围和CFRP、钢筋及混凝土之间的价格关系.最后,用算例的计算分析验证了本文所提公式的可行性.

GFRP加固混凝土梁的抗弯承载力参数分析

对采用 FRP片材抗弯加固的钢筋混凝土梁 ,进行正截面弯矩 -曲率分析 ;对抗弯承载力参数进行分析 ,提出对加固梁抗弯承载力设计方法的建议 .分析结果表明 ,加固量、FRP片材的弹性模量和强度、混凝土强度 ,以及梁的配筋率对抗弯承载力有较大影响 .用 FRP片材对低配筋梁进行抗弯加固效果明显 ,但必须考虑抗弯加固所导致的脆性破坏 .

CFRP外贴加固混凝土梁斜截面力学性能及影响因素的试验研究

通过8根碳纤维布加固混凝土梁的抗剪试验,研究了碳纤维布加固方式、加固量、条带间距及粘贴层数对混凝土梁抗剪加固效果的影响。试验结果表明:外贴CFRP条带能有效提高试件的抗剪承载力,其破坏模式主要为CFRP布黏结失效破坏。承载力提高程度与加固方式、加固量、条带间距及粘贴层数密切相关。在受剪过程中,CFRP材料在混凝土梁裂缝发生之后开始发挥作用,而且CFRP条带的应变在斜截面上的分布不均匀。

钢丝网(低含量)钢筋砂浆加固混凝土梁的抗弯性能

对4根钢丝网钢筋砂浆加固梁和1根对比梁进行受弯性能实验研究。结果表明,在钢丝网与钢筋面积比为0.07的条件下,钢丝网钢筋砂浆加固仍具有与钢丝网砂浆加固相似的优点,而且还可大幅度提高被加固构件的承载力。

钢丝网钢筋砂浆加固混凝土梁的受弯试验研究

通过进行钢丝网钢筋砂浆加固和钢丝网砂浆加固混凝土梁受弯对比试验研究。结果表明,钢丝网钢筋砂浆加固不仅具有与钢丝网砂浆加固相同的优点,而且可大幅度提高被加固构件的承载力。

具有端部约束的碳纤维布加固混凝土梁的高温轴力分析

开展了具有端部约束的碳纤维布加固混凝土梁的高温反应分析,探讨了轴向/转动约束刚度比、梁截面尺寸、跨度、荷载比、加固量、配筋率、保护层厚度和防火涂料厚度等参数对ISO834标准升温作用下约束加固梁轴力的影响规律。在此基础上,给出了一个高温下约束加固梁的轴力实用计算方法。研究表明,随着升温时间增加,约束加固梁的轴力比总体呈现出先逐渐增大而后渐趋平缓甚至降低的趋势;防火保护(即使防火涂料厚度只有10mm)对高温下约束加固梁的梁端轴力影响显著。

加固混凝土梁截面开裂弯矩自动计算仿真研究

为了提高加固混凝土梁截面开裂弯矩的自动计算能力,提出基于连续梁桥负弯矩区叠合应力评估的加固混凝土梁截面开裂弯矩自动计算方法。构建加固混凝土组合梁截面开裂弯矩荷载模型,根据弯曲变形引起的叠合面滑移参数进行应力评估,通过应力评估结果建立连续梁中的内支座反力控制模型;采用双面组合梁截面构造方法分析梁截面开裂弯矩的滑移应变特征,进行加固混凝土组合梁截面开裂参数优化计算,将参数优化计算转换成截面惯性矩方程,结合截面受力平衡理论评估连续梁桥负弯矩区叠合应力,完成梁截面开裂弯矩自动计算。仿真结果表明,采用上述方法进行梁截面开裂弯矩计算的准确性较高,自动性较好。