玄武岩纤维布加固损伤混凝土梁抗剪性能研究

为了获取玄武岩纤维布加固损伤混凝土梁的抗剪性能参数,并为玄武岩纤维布加固损伤混凝土梁的设计与施工提供理论依据,通过试验分析,研究了不同剪跨比、加固量、初始荷载等情况下梁的抗剪承载力变化规律,提出了玄武岩纤维布加固损伤混凝土梁的抗剪承载力修正计算公式。试验结果表明,梁的抗剪承载力受锚固方式、初始荷载和剪跨比的影响较大,采用玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁后,可以有效提高梁的抗剪承载力。

碳纤维布加固不同损伤混凝土梁抗弯性能研究

通过3根碳纤维(CFRP)布加固补强钢筋混凝土梁和1根对比梁的试验,研究了钢筋混凝土梁在不同损伤程度情况下,CFRP加固对钢筋混凝土梁抗弯性能的影响与作用。

碳纤维布加固损伤混凝土梁抗弯性能试验研究

本试验采用5根钢筋混凝土梁,其中1根对比梁加载至破坏,其余4根梁加载至最大裂缝宽度达到0.2mm^0.3mm后卸载采用碳纤维布进行加固且用U形箍锚固,然后进行抗弯试验。试验结果表明,采用U形箍锚固措施对损伤钢筋混凝土梁极限承载力有不同程度的影响。在试验研究和理论分析基础上对碳纤维布加固损伤钢筋混凝土梁抗弯承载力计算方法进行了分析,给出了损伤混凝土梁抗弯承载力折减系数;并对加固损伤钢筋混凝土梁挠度进行分析。计算结果表明,理论计算结果与试验值吻合较好。

锈蚀及疲劳损伤后钢筋混凝土梁寿命预测及敏感性分析

为了探究锈蚀和疲劳作用后钢筋混凝土梁的长期性能,基于试验建立了钢筋混凝土梁含初始损伤的长期性能计算模型.基于该模型建立了锈蚀及疲劳损伤后钢筋混凝土梁的极限状态方程,采用蒙特卡洛模拟研究了梁长期性能的时变可靠度并进行了寿命预测,分析了设计参数和初始损伤对梁使用寿命的影响,研究了试验梁满足100 a使用寿命的临界服役条件.结果表明,锈蚀和疲劳作用会严重削弱钢筋混凝土梁的长期性能,仅含4%锈蚀率和15%疲劳损伤梁的长期性能难以满足服役要求.增加梁的截面高度和钢筋截面面积可以有效地提高梁的长期性能,增大梁的截面宽度只能改善初始损伤小的梁的长期性能.

CFRP加固损伤钢筋混凝土梁抗冲击性能数值研究

为探究碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced plastics,CFRP)加固损伤钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁的抗冲击性能,利用有限元分析软件LS-DYNA,对不同CFRP加固方式下损伤梁的动态响应进行了数值模拟研究,并与物理试验结果进行对比验证.对加固梁的破坏模式、裂缝扩展规律和动态时程响应进行分析.结果表明,U型CFRP加固梁能显著抑制剪切斜裂缝的发展,大幅减小裂缝开展范围;在第1次冲击时,相较于未加固梁,平直型、U型和复合型CFRP加固梁的峰值冲击力分别提高了15.4%、16.6%和13.1%,跨中峰值位移分别降低了4.8%、8.3%和10.1%;在第2次冲击时,U型和复合型CFRP加固梁仍表现出较好的抗冲击性能.研究结果可为CFRP加固损伤RC梁的优化设计提供参考.

BFRP加固损伤混凝土梁挠度计算方法

为了准确计算玄武岩纤维增强复合材料（BFRP）加固损伤混凝土梁的挠度，为 BFRP 加固损伤混凝土梁的设计与施工提供理论依据，按照配筋率不同设计了11片试验梁进行试验，每组试验梁设置不同的 BFRP 布加固量与加载方法。计算了各试验梁的荷载-挠度曲线，分析了未加固梁、1层 BFRP 布加固梁、2层 BFRP 布加固梁在不同初始荷载下的挠度变化规律。给出了 BFRP加固损伤混凝土梁跨中挠度的计算公式，对比了挠度计算值与实测值。分析结果表明：BFRP 加固混凝土梁的挠度受初始荷载和加固量的影响，有初始荷载的加固梁挠度较无初始荷载的加固梁挠度增大30％～94％，2层 BFRP 布加固梁的挠度较1层加固梁的挠度增大19％～42％，计算挠度时需考虑 BFRP 布滞后应变的影响；挠度计算值与实测值的最大差值平均为7．26 mm，初始荷载小与配筋率高的试验梁挠度计算值与实测值较为接近，可以用于实际工程计算。

BFRP加固损伤混凝土梁裂缝间距与宽度计算

为了准确计算玄武岩纤维布加固损伤混凝土梁的裂缝间距与宽度,为玄武岩纤维布加固损伤混凝土梁的设计与施工提供理论依据,设计了2组共计11片不同配筋率、不同纤维布加固量及不同加载方法的混凝土梁的试验方案。基于试验数据获取了各试验梁的裂缝形态分布及裂缝宽度数据,分析得出了未加固梁、1层纤维布加固梁、2层纤维布加固梁在不同初始荷载情况下的裂缝变化规律,并在此基础上给出了玄武岩纤维布加固损伤混凝土梁裂缝间距与宽度的修正计算公式。研究结果表明：与实测结果相比,修正后裂缝间距与裂缝宽度公式的计算误差分别为1.85%-6.5%和3.33%-15.7%,而规范公式计算误差分别为4.73%-13.2%和8.69%-22.2%,与规范公式相比,提出的玄武岩纤维布加固损伤混凝土梁裂缝间距与宽度修正计算公式具有更高的精确度。

碱溶液疲劳耦合作用下BFRP布加固损伤钢筋混凝土梁抗弯试验研究

基于桥梁结构所处环境的复杂性及所承受荷载的特殊性,试图探索碱溶液环境和疲劳荷载耦合作用下BFRP布加固既有损伤混凝土性能,开展了粘贴二层玄武岩纤维布加固,pH值分别为7、9、10的溶液环境和等幅疲劳耦合作用下损伤RC梁的抗弯试验研究。试验结果表明,即使在碱溶液环境和疲劳荷载耦合作用下,BFRP布仍能提高损伤RC梁极限承载力和抗弯刚度;相同疲劳次数下,在pH=9的溶液环境中,作用90d的加固梁比作用60d的加固梁挠度增加了23.13%;其他参数相同情况下,pH=7、pH=10的试验梁较未经环境作用试验梁抗弯强度分别降低10.06%、21.15%,可见,随着碱溶液浓度的增加、作用时间的延长,RC梁极限承载力、抗弯刚度、抗疲劳等性能显著下降;最后以试验梁挠度变化作为疲劳损伤指标,拟合出了考虑pH值、疲劳次数混凝土加固梁变形模量表达式。

密封胶粘加固损伤钢筋混凝土梁的粘结性能试验分析

建筑的安全性是其发展的根本,而建筑结构的工程钢筋混凝土梁的加固设计更加关系到整个建筑的稳定程度,与建筑的安全性息息相关。钢筋混凝土梁在受损之后的加固工作不仅对于建筑的修复至关重要,更是关系到整个建筑的安全性以及其经济效益。文章对密封胶粘加固损伤钢筋混凝土梁的粘结性能进行试验分析,希望能够为损伤钢筋混凝土梁的加固工作提供参考。

预损伤钢筋混凝土梁有限元数值模拟研究

基于模态分析理论,以预损伤钢筋混凝土梁结构为研究对象,通过有限元数值模拟反向研究了钢筋混凝土梁不同损伤位置、不同损伤状况下结构频率、位移模态、曲率模态,应变模态等模态参数的一般变化规律和各模态参量在钢筋混凝土结构损伤识别中的适应性和敏感性。研究结果表明,结构频率和位移模态难以有效反映出结构损伤状况的存在,而曲率模态和应变模态则均能较好地反映出结构的损伤状态,基于曲率模态和应变模态的结构损伤识别方法可用于大型复杂钢筋混凝土桥梁结构的损伤识别。

FRP加固损伤钢筋混凝土梁研究综述

FRP在混凝土结构加固领域中得到广泛应用,目前大多数混凝土结构的加固研究是在未损伤情况下进行的,而实际工程中,大多数混凝土结构都承受了一定的荷载,未损伤的结构相对较少。本文主要对国内外FRP加固损伤钢筋混凝土梁的静力性能、疲劳性能、耐腐蚀性能的研究进行归纳和分析,提出研究中尚存在的一些问题,为今后FRP加固已损伤钢筋混凝土结构的研究提供参考。

玄武岩纤维布加固损伤RC梁弯曲疲劳试验研究

结合大量混凝土桥梁存在病害需要加固、桥梁主要承受疲劳荷载的实际情况,研究等幅、变幅疲劳荷载下,粘贴不同层数玄武岩纤维布加固预损伤混凝土梁疲劳寿命、刚度退化速率等。结果表明,1等幅、变幅疲劳荷载作用下,粘贴2层、3层玄武岩纤维布较粘贴1层试验梁疲劳寿命均分别提高20%、40%左右;粘贴相同层数玄武岩纤维布时,变幅疲荷载劳作用较等幅疲劳荷载作用试验梁疲劳寿命降低16%左右。2变幅疲劳可显著加快试验梁钢筋应变、跨中挠度发展,其跨中挠度和疲劳次数关系曲线表现为明显"凹"型。3未粘贴纤维布等幅疲劳时试验梁刚度衰减速率为0.313MN·m^2/万次,粘贴1层、2层、3层纤维布等幅疲劳时试验梁刚度衰减速率为0.014MN·m^2/万次左右,粘贴1层、2层、3层纤维布变幅疲劳时试验梁刚度衰减速率为0.050MN·m^2/万次左右,可见粘贴玄武岩纤维布可降低试验梁疲劳刚度衰减速率,变幅疲劳显著增大试验梁疲劳刚度衰减速率。

玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究

通过玄武岩纤维布加固损伤钢筋混凝土梁对比试验,详细分析了在锚固方式和锚固数量相同的情况下,玄武岩纤维布粘贴层数对钢筋混凝土梁极限承载力、刚度、破坏形态和裂缝发展情况的影响。体现了玄武岩纤维布加固技术在钢筋混凝土桥梁工程中的良好应用前景以及研究的重要意义。

预应力玻璃纤维布加固受损梁正截面承载力实验与分析

针对五根受损程度不同的混凝土梁,采用预应力与非预应力进行加固对比,试验分析预应力玻璃纤维布加固后的混凝土梁的正截面受力性能,研究不同加固方式以及不同的受损程度对混凝土梁的抗弯承载力影响。同时对预应力加固混凝土梁的正截面承载力进行理论分析和推导,建立了实用的理论计算公式。理论计算结果与试验数据符合良好。

基于应变响应的预损伤钢筋混凝土梁损伤识别研究

针对大型桥梁工程结构健康检测中难以实施人工激励的实际状况，提出和推导了环境激励下由应变响应实现结构损伤识别的快速方法及原理。以应变计获取不同损伤状况下钢筋混凝土梁的应变响应信息，研究了预损伤钢筋混凝土梁结构频率、振型、模态阻尼等动力特性在不同损伤状况下的演变规律。研究结果表明，本文所提原理和方法可直接、快速实现环境激励下钢筋混凝土桥梁结构的损伤识别。

疲劳荷载下CFRP布加固损伤钢筋混凝土梁粘结性能试验分析

在加固工程中,CFRP布-混凝土界面的有效粘结是决定加固效果的关键因素。针对四根已产生疲劳损伤的足尺钢筋混凝土梁进行CFRP布加固,考虑原钢筋混凝土梁损伤程度和疲劳幅值影响,对CFRP布加固损伤钢筋混凝土梁界面的粘结性能进行疲劳试验研究,探讨CFRP布-混凝土界面在疲劳荷载作用下的粘结应力分布以及加固后试验梁的疲劳粘结性能。结果表明:试验梁初始损伤程度和疲劳幅值越大,CFRP布-混凝土界面的粘结性能越差,疲劳寿命越小;当疲劳幅值超过0. 6时,加固梁的疲劳寿命急剧下降,发生脆性疲劳粘结破坏。

玄武岩纤维布加固受损钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究

通过对11根玄武岩纤维布加固损伤钢筋混凝土梁对比试验,研究了玄武岩纤维布粘贴层数、混凝土表面凿毛和锚固类型对加固梁极限承载力、刚度和破坏形态的影响。试验结果表明:与未加固梁相比,玄武岩纤维布粘贴2~4层时,加固梁的极限承载力提高了41.26%~79.23%,极限承载力与粘贴层数之间不呈线性关系;粘贴5层时,会出现剥离破坏;混凝土表面凿毛可有效避免粘贴界面的剥离破坏,但对提高试验梁极限承载力和降低挠度影响较小;钢板螺栓联合锚固加固效果较好。

氯盐环境作用下玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究

通过开展不同层数玄武岩纤维布加固既有损伤钢筋混凝土梁在不同浓度Na Cl溶液环境下的抗弯性能试验,重点研究不同Na Cl溶液浓度以及粘贴纤维布层数对加固梁裂缝的开展、竖向挠度、钢筋应变、纤维布应变和极限承载力的影响。试验结果表明:采用玄武岩纤维布加固后,钢筋混凝土梁裂缝的开展受到了限制,极限承载力得到了显著提高;随着粘贴纤维布层数的增加,梁极限承载力逐步提高;随着Na Cl溶液浓度增高,梁极限承载力提高的幅度会削弱,但仍具有较为可靠的加固效果。

紫外线作用对BFRP布加固钢筋混凝土梁抗弯性能影响试验研究

对不同紫外线照射时间3组外贴不同层数玄武岩纤维布RC梁进行静力抗弯试验,研究了纤维布粘贴层数和紫外线照射时间对钢筋混凝土梁抗弯极限承载力、刚度、破坏形态影响,结果表明:紫外线照射会降低试验梁抗弯刚度和极限承载力,且粘贴层数越多,降低幅度越大;紫外线照射对试验梁破坏形式影响不显著。

CFRP加固损伤RC梁抗弯性能试验研究

为研究CFRP加固修复不同损伤RC梁的抗弯性能,共设计4根钢筋混凝土梁进行抗弯试验研究,对2根构件预加荷载损伤后进行加固修复,分析采用CFRP加固修复后对损伤构件在破坏形态、挠度变化及极限承载力等方面的影响。结果表明:采用CFRP加固修复损伤构件后其极限承载力、刚度均有显著提升,提升幅值约为12.2%~17.5%,但构件存在较大的初始损伤会导致其刚度退化,相较于完好未加固梁,加固修复梁变形更小,安全性能更高,更为稳定,故在实际工程中为了使CFRP的强度得到充分利用,可采用适当加强锚固措施。基于试验结果和理论计算对构件承载力进行了分析,计算结果与试验结果较为吻合。