钢筋混凝土受弯构件粘贴加固时加固材料最大用量研究

钢筋混凝土结构粘贴加固时,加固材料的最大用量与构件类型、截面配筋情况、加固时构件的受力大小、粘贴材料的种类、混凝土的强度等级等许多因素有关.本文根据我国《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)提出了确定截面相对界限受压区高度的计算简图,根据这个计算简图,推导了截面相对界限受压区高度的计算公式和加固材料最大用量的计算公式,给出了相应的计算表格.利用这些结果指导实际加固工程,可以取得很好的经济效果.

FRP加固钢筋混凝土约束梁抗剪性能试验研究(Ⅱ)——45°斜向粘贴加固

在7根梁试验的基础上,研究了T形截面约束梁采用45°斜向粘贴CFRP和GFRP进行抗剪加固时,梁的破坏特征及抗剪承载力,分析了影响加固梁破坏特征及抗剪承载力的主要因素。

“粘贴加固”钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算

将粘钢板、碳纤维、玻璃纤维等加固材料的加固方案统一归类为“粘贴加固”.结合试验观察结果,将粘贴加固受弯构件破坏分为3类破坏形态,并给出各自的承载力计算公式和使用范围.通过对比发现计算结果与试验结果基本一致,这表明粘贴加固技术是可以用统一的计算公式来取代现有的几种加固公式.这将有助于设计人员根据各种加固材料特性,结合工程实际选择最优的加固方案.

粘贴加固RC简支梁界面应力时变与敏感性分析

为探讨混凝土收缩徐变效应及不同参数对粘贴加固梁界面应力的影响,以典型的粘贴加固钢筋混凝土(RC)简支梁为对象进行研究。推导考虑混凝土时变特性的界面应力解析解,分析各参数变化对界面应力的影响趋势,并依据敏感性分析的基本原理,从定量分析的角度研究界面应力对各参数的敏感程度。结果表明:混凝土时变效应导致界面剪应力和正应力随时间的增加而增大;胶层越厚,胶层弹性模量越小,外贴板越薄,外贴板弹性模量越小,外贴板越靠近支座,粘结界面应力越小;对外贴板端部界面剪应力影响最敏感的参数为外贴板端部到支座的距离,对外贴板端部界面正应力影响最敏感的参数为外贴板厚度。

粘贴加固混凝土氯离子扩散的理论模型和数值模拟

基于物质非稳态扩散理论,采用现有研究对Fick第二定律的修正方法,并将粘贴加固考虑为对氯离子扩散方程边界条件的调整,提出可用于粘贴加固混凝土的氯离子扩散理论模型。利用ABAQUS、MATLAB PDE tool、MATLAB自编程3种方法均可对粘贴加固混凝土梁的氯离子扩散过程进行数值模拟。对比未加固与加固构件的氯离子扩散规律,发现粘贴加固可降低钢筋表面的氯离子浓度值,延缓氯离子浓度到达临界锈蚀浓度的时间,增加材料使用寿命,并且加固时间越早,增加寿命越长。

粘贴加固受弯构件的计算机分析

自行编制计算机程序分别对不同粘贴材料加固受弯构件抗弯承载力试验进行了计算机分析,计算结果表明该计算曲线与试验曲线吻合较好,由此认为不同材料就粘贴加固受弯构件可以用一个统一的公式进行设计和计算.

粘贴加固法在桥梁加固中的应用

针对目前桥梁结构的维护、修复和加固已经逐渐成为结构工程关注的一个焦点,对粘贴加固法进行了结构不同部位加固的应用分析。通过实际工程纤维材料加固施工案例,粘贴加固法所呈现出的高强度、自重小、施工便捷、适用面广等特性,发展前景良好。

二次受力条件下粘贴加固受弯构件正截面承载力计算方法及影响

根据粘贴加固的桥梁受弯构件中各种材料的应力-应变关系和平截面假定,归纳总结了考虑二次受力影响的粘贴加固受弯构件的正截面承载力计算方法。对二次受力对粘贴加固受弯构件正截面承载力的影响进行了分析,并给出了算例。

二次受力下粘贴加固受弯构件承载力计算

根据粘贴加固的桥梁受弯构件中各种材料的应力-应变关系和平截面假定,归纳总结了二次受力条件下影响的粘贴加固受弯构件的正截面承载力计算方法。对二次受力下粘贴加固受弯构件正截面承载力的影响进行了分析,并给出了算例。

粘贴钢板加固竖向开裂T梁加固效果评价

为研究粘贴钢板对竖向开裂预应力混凝土T梁的加固效果,通过破坏性试验研究2片20 m预应力混凝土竖向开裂T梁的受力性能。分别从裂缝、位移、应变等方面对加固效果进行评价。结果表明:竖向开裂T梁的结构安全储备不足,但相比于未加固梁,通过粘贴钢板加固,开裂后的刚度提升了33.2%,屈服荷载和极限承载力分别提升了34.7%、52.9%;减少了33.7%的裂缝产生与扩展;并且在混凝土进入软化阶段前,钢板与结构的协同受力能力优异。可见,粘贴钢板加固预应力混凝土竖向开裂T梁的加固效果优异。

粘贴碳纤维布加固技术在既有建筑工程中的应用

本文介绍粘贴碳纤维布加固技术在既有建筑工程中的应用。通过深入研究招标文件并注重合同管理,以及做好市场调研工作,粘贴碳纤维布加固技术可在实际工程中取得显著的应用成效。本文详细介绍了该技术的施工流程、材料选择、质量管理和检测方法等方面的内容,并强调了施工过程中应注意的事项,讨论了粘贴碳纤维布加固技术的优点以及适用范围,旨在为相关工作者提供参考。

粘贴玻璃钢板加固混凝土梁疲劳试验研究

用粘贴纤维复合材料板加固既有混凝土梁技术是世界各国都非常关注的课题，通过６根粘贴玻璃钢板混凝土梁的动静载试验研究指出，粘贴玻璃钢板加固混凝土梁，能使混凝上梁的开裂弯矩平均提高３０％－４０％，极限承载能力提高３０％以上，而混凝土梁的刚度只提高１３％－１５％，所以，补强混凝上梁的疲劳承载能力不会和静载承载能力一样得到同步提高。玻璃钢板能较好地与混凝土协同工作，玻璃钢板的应变与钢筋应变满足准平面假定。

南京市某教育建筑框架梁的加固方法对比分析

针对既有教育建筑不断老化、安全性能较低、无法满足现有教育需求的情况,文章基于南京市某小学教学楼对既有老旧教育建筑的现状展开调研,采用有限元软件对该楼进行模拟,分别采用增大截面法和粘贴钢板法对框架梁进行加固计算,从结构的承载力、变形和经济效益等方面进行分析,对比两种方法的加固效果,综合考虑两种方式的优缺点,为既有老旧教育建筑框架梁的加固改造提供参考。

粘贴玻璃钢加固混凝土组合梁挠度研究

将一定几何尺寸的玻璃钢板粘贴在混凝土梁的受拉区 ,能有效地提高混凝土梁的抗弯承载能力和混凝土梁的横向刚度。通过解析的方法 ,分别考虑组合梁在 3种不同受力状态下 ,对玻璃钢板中拉力进行解析 。

粘贴片材加固混凝土梁的粘结剪应力分析

在受拉区表面粘贴加强片是加固混凝土梁的一种有效方法。本文在弹性理论的基础上，推导了受任意线性分布荷载作用下的混凝土梁采用粘贴加强片加固时，加强片端部粘结剪应力和最大粘结剪应力的计算公式。本文方法和有限元方法基本吻合。结果表明，最大锚固剪应力不但和粘胶层厚度、弹性模量有关，还和加强片厚度、弹性模量及长度有关。采用本文方法可以对加强片端部最大锚固剪应力进行验算，防止混凝土梁出现局部受拉破坏。本文研究结果将为进一步完善我国有关规范提供重要的参考资料。

考虑界面剥离的粘贴钢板加固RC梁非线性有限元分析

提出了一种能够进行外贴钢板加固钢筋混凝土梁剥离破坏分析的三维非线性有限元分析模型,该模型采用一种以粘贴钢板试件剪切试验为依据确定其剥离准则的特殊的、具有剥离破坏功能的界面单元来模拟外贴钢板和混凝土梁之间的粘贴层,界面单元的剥离破坏通过粘贴层的最大剪应力与达到剥离时的正应力的关系来确定的。用所建立的模型对外贴钢板加固试验梁的非线性全过程破坏分析结果表明:数值分析结果在实际试验梁的荷载-跨中挠度曲线、破坏时钢板的剥离性态及梁体混凝土开裂模式方面均与试验结果基本一致。

二次受力对粘贴钢板加固梁承载力的影响

考虑到现行《公路桥梁加固设计规范》中粘贴钢板加固钢筋混凝土梁承载力计算公式的不足,应用弹性力学理论通过对正截面受弯承载力等计算公式进行理论推导,分析了二次受力对加固效果的影响。研究结果表明:考虑二次受力影响,钢筋混凝土梁粘贴钢板加固后极限承载力理论计算公式与不考虑二次受力有一定差异;在适筋梁破坏下,随第一次受力情况,二次受力对界限受压区高度有不同的影响;依据受拉区所需最大粘贴钢板量计算公式,可以避免加固后梁出现超筋脆性破坏。

混凝土桥梁粘贴加固技术的研究进展

粘贴加固技术是混凝土桥梁结构维修加固中常用的简捷、有效的一种技术方法。近年来 ,纤维增强复合材料 (FRP)粘贴加固技术的研究及应用已成为业内的热点。结合工程管理实践及有关资料 。

粘贴纤维增强复合材料加固混凝土梁的蠕变特性研究进展

自20世纪末起,外粘纤维增强复合材料(Fiber-reinforced polymers, FRP)加固混凝土技术由于施工方便、FRP性能优异等优势被逐步运用于结构改造、修复补强、抗震加固等实际工程中。FRP本身具有轻质、耐腐蚀、高强度等优点,又由于近年来成本的进一步降低,得到更广泛的应用,目前已基本取代钢材成为最主要的结构加固材料。建筑结构服役年限较长,结构在完成加固后仍将处于长期承受荷载的状态,然而,目前对加固结构在长期荷载下的行为研究不充分,实际加固设计时也未考虑结构的长期效应。鉴于目前粘贴FRP加固技术已广泛应用,大量已加固完成的结构在以上问题尚不十分清楚的情况下工作服役了相当长的时间,有必要对加固结构的长期受荷性能进行深入探讨,同时对该问题的研究、后续可能需要的补救措施的提出又具有迫切性。粘贴FRP加固混凝土结构在长期荷载作用下变形增大、结构内部出现复杂的应力重分布现象,本质上是由材料的蠕变行为引起。对混凝土的蠕变(徐变)特性研究起步较早,对混凝土的收缩、单轴受压徐变行为已有相对全面的认识,国际上有比较公认的理论模型。研究表明,用于粘贴FRP的环氧树脂(Epoxy resin)结构胶具有明显的蠕变特性,提高环境温度、湿度可增大环氧树脂胶的蠕变变形,甚至引起蠕变断裂。试验研究与数值模拟证实,环氧胶层的蠕变行为将导致粘贴界面的应力出现松弛现象。试验结果表明,用于结构加固的碳纤维增强复合材料(CFRP)、玻璃纤维增强复合材料(GFRP)的抗蠕变能力较强,其蠕变变形可适当忽略。长期承受外荷载时,粘贴FRP加固混凝土梁的变形随时间的延长而增大,持荷前期增大速率较快,然后逐渐降低,后期基本不再变形,趋于稳定。该现象与混凝土、环氧树脂胶在相应应力水平下的蠕变规律相似。加固对梁瞬时变形的降低效果比较明显,但对长期附加变形的降低效应不明显,其主要原因是环氧树脂胶的剪切蠕变引起外部FRP应力松弛,导致产生附加变形。基于正截面受力分析,可对粘贴FRP加固梁的长期行为开展理论分析与计算,但对胶层的剪切蠕变特性缺乏有效考虑。对材料蠕变行为的充分认识是对结构蠕变行为进行合理分析的基础。本文首先从材料层次上综述各材料组分(混凝土、环氧树脂胶、FRP)蠕变特性的研究进展。实际工程中,结构长期承受的是正常使用荷载,在该荷载水平下,钢筋应力低于屈服强度,可视为线弹性材料,其蠕变行为可适当忽略,该观点在结构工程领域被广泛认同,因此,本文不再总结钢筋的蠕变行为研究。然后从结构层次上综述粘贴FRP加固混凝土梁的蠕变特性研究进展,分为试验研究、理论分析两方面。试验研究方面主要综述长期试验的开展方法和相关试验现象及结论,理论分析方面主要综述结构长期变形的计算方法。最后,本文总结目前研究存在的问题,为今后的进一步研究工作提供建议与参考。

论现行规范中有关粘贴纤维加固受弯构件的设计原理

对现行规范有关粘贴纤维复合材料加固钢筋混凝土受弯构件设计的部分计算原理进行了理论分析,并通过实际加固设计数据,计算纤维拉应力在主要设计参数变化时的影响。结果表明:计算截面受压边缘混凝土的压应变取极限压应变时,不能反映构件加固前后两阶段受力的影响,纤维拉应变的计算没有意义,计算的承载能力不安全,混凝土的压应变建议取相应抗压强度设计值的应变;加固前计算截面的恒载内力应该取实际值而非组合设计值,加固后截面的受压区高度较小值也应作严格限制。