纤维布加固墩接木柱轴压试验

为探究外包纤维增强复合材料(FRP)加固墩接木柱的加固效果和工作机制,考虑不同纤维布和不同墩接方式等因素影响,开展10根墩接木柱的轴压加载试验。对比分析3种FRP布(AFRP,BFRP,CFRP)、4种不同墩接方式(巴掌榫、刻半榫、抄手榫和直榫)下加固柱的破坏模式和力学性能。结果表明:未采用FRP布加固的传统墩接柱表现为拼接缝木材开裂和开裂后的墩接区木材压屈折断,而FRP布加固后,墩接区整体性良好,破坏主要发生在墩接口,表现为木材压溃和纤维布褶皱;传统墩接柱承载力仅恢复至42%~69%,刚度恢复至43%~65%;FRP布加固后,轴压承载力可恢复至完好木柱的75%~100%,刚度可恢复至66%~107%,延性提升24%~96%,加固柱轴压性能和变形能力得到有效的恢复或提高,且刚度退化不明显;此外,有限元仿真得到的荷载位移曲线及力学指标与试验结果吻合良好。FRP加固墩接木柱的轴压力学性能良好,可为传统木结构建筑的修缮和木柱的墩接加固提供借鉴和参考。

轴向荷载作用下碳纤维布约束损伤混凝土能量耗散试验研究

本文对碳纤维布约束损伤混凝土在轴向荷载作用下的力学性能开展试验研究。设计了混凝土损伤度、碳纤维布层数及碳纤维布缠绕角度三种变量,通过试验结果分析了三种变量对碳纤维布约束混凝土应力-应变曲线、峰值应力、耗能效果及机械损伤度的影响规律。试验结果表明:相较于未损伤试件,0.4σm(σm为未损伤混凝土试件单轴抗压强度)、0.5σm、0.6σm、0.7σm应力幅值损伤下素混凝土损伤度均值分别为7.24%、14.86%、25.31%、36.66%,损伤度与损伤应力幅值间指数函数呈现良好的正相关。碳纤维布的约束作用增强试件峰值应力及延性,0.4σm损伤应力作用后,相较于未粘贴碳纤维布试件,粘贴1,2,3层碳纤维布试件峰值应力增幅分别为34.99%、55.16%、64.42%,碳纤维布粘贴层数与峰值应力间指数函数呈负相关,过量的纤维布使试件应力增幅不再明显。碳纤维布缠绕角度的增大使试件单位体积耗散能线性降低,缠绕角度的增大降低了荷载作用下试件的承载效果。应力损伤幅值的增大使试件机械损伤度降低,碳纤维布层数的增加使试件机械损伤度增加,纤维布的约束保护作用极大提升了试件的耗能效果。

基于抗力退化的外贴纤维布加固RC柱可靠度分析

在对碳纤维布加固既有钢筋混凝土(RC)柱力学性能试验研究成果的分析基础上,得出了大气环境中性能退化的在役RC柱的抗压承载力随时间变化计算模型的统计参数,对结构抗力以及可变荷载的随机过程进行了随机变量的处理,建立了大气环境下碳纤维布加固在役RC柱抗压可靠度的分析与计算方法。通过对一在役RC柱进行抗弯可靠指标计算,得出以下结论:大气环境下在役RC柱随服役年限延长,抗压可靠指标逐渐减弱;材料的劣化是影响RC柱抗压性能的主要因素之一;通过对其进行粘贴碳纤维布加固,可以提高其可靠度。此方法简便易行,能够为大气环境下在役钢筋混凝土结构的加固评估以及维修决策提供理论依据。

不同碳纤维布加固方式的木构件损伤演化规律

为研究不同碳纤维布(CFRP)加固方式时木构件的损伤演化规律,有效评估构件的损伤程度,利用声发射、数字图像技术对碳纤维布加固的杉木构件在轴向压缩时的损伤过程进行实时监测。分析了不同加固方式对木构件的力学特性、声发射参数、表面应变场演化特征的影响。结果表明:碳纤维布的加固能明显改善木材的力学性能,抑制脆性破坏的发生,随着加固层数、角度的增大,木材的平均极限承载力、位移延性随之增大;声发射信号的活跃程度随着碳纤维布加固的角度、层数的增大逐渐降低,累计振铃计数、累计能量值也随之减小,利用数字图像技术可以有效观测裂纹的萌生及扩展方向,两种方式结合可以全面揭示木材的内部损伤程度以及裂纹演化规律;通过声发射法、数字图像法可以确定不同加固方式时试件的起裂荷载,随着加固角度、层数的增大,起裂荷载也逐渐增大;根据声发射累计事件数与荷载关系建立的损伤演化模型,可以较好地反映材料在轴压过程中的损伤演变规律。

外粘碳纤维布加固混凝土的粘接性能研究

为了提升外粘碳纤维布加固混凝土的粘接性能,对比分析了未掺加钢纤维和掺加不同含量钢纤维的外粘碳纤维布加固混凝土的粘接性能。结果表明,掺加钢纤维可以提升混凝土试件的抗压强度、劈拉强度、极限荷载、峰值扰度和最大应变,从而对混凝土起到加固作用;掺加钢纤维试件的极限荷载要高于未掺加钢纤维的试件,且钢纤维掺加量越大则极限荷载越大,界面滑移也越大;都使用再生骨料混凝土的情况下,掺加钢纤维试件的有效粘接长度大于未掺加钢纤维的试件,且当钢纤维掺加量较大时试件有效粘接长度要高于未使用再生粗骨料的试件。

玄武岩纤维布加固技术对不同火灾受损混凝土的应用研究

为研究玄武岩纤维布对受损混凝土的力学性能影响,探讨了在不同火灾环境下的混凝土力学性能演变规律,研究了玄武岩纤维布加固层数对受损混凝土力学性能影响。试验结果表明,随着环境温度的增加,混凝土的抗压强度下降速率迅速增加,在受损混凝土上铺贴玄武岩纤维布能够明显的提高混凝土的抗压强度,并且沿混凝土截面满铺玄武岩纤维布的效果较佳,并且间隔一层铺贴2层玄武岩纤维布的效果良好。因此,可以根据实际使用情况选择玄武岩纤维布的铺贴方式和加固方式。

基于ABAQUS的负载下碳纤维布受弯工字形钢梁有限元分析

随着软件有限元模拟技术和经济的不断发展,ABAQUS软件作为工程应用中大型有限元软件,经过有限元分析,均清晰地对问题进行了诠释。论文基于ABAQUS有限元软件,分析模拟研究了负载下,不同加固参数对加固受弯工字形钢梁力学性能的影响,为工程实际提供参考借鉴作用。具体结论主要为以下几点。不同负载水平(负载0%、30%、45%、60%、70%)的钢梁,加固参数相同,试件组合体承载力有限元模拟值与试验值误差在5%以内,吻合良好。负载水平不同,其最终破坏荷载也不尽相同,荷载挠度曲线规律相似,但负载水平的提高而破坏荷载有所下降。负载条件不同,不同加固层数下的荷载-挠度曲线近似相近,试件承载力与加固层数呈正比,但加固层数至一定程度,承载力增长幅度基本呈平稳趋势。当加固层数达到两层时,加固效果良好。随着改变碳纤维布长度,其荷载-挠度曲线规律基本相似,且随着碳纤维长度的增加,承载力也有一定提高。

活性炭纤维布在精制磷酸脱色的应用

在湿法磷酸生产的42%~48%的磷酸提纯精制磷酸时,还需要对萃取出的75%磷酸进行脱色处理。一般采用活性炭颗粒、树脂、双氧水对磷酸进行脱色,活性纤维布在磷酸脱色中应用较少。活性炭纤维布是一种由含碳材料制成的、外观呈黑色、内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料。随着活性炭纤维布制造业发展,活性纤维布在磷酸脱色中应用具有很好的前景。

预应力碳纤维布加固钢梁抗弯性能的试验研究和有限元分析

为了研究预应力碳纤维增强聚合物(Carbon Fiber-Reinforced Polymer,CFRP)布加固钢梁抗弯性能,首先对未加固钢梁、CFRP布加固钢梁和预应力CFRP布加固钢梁进行单调加载试验。紧接着建立预应力纤维布加固钢梁的数值仿真模型,并通过试验验证了该模型。然后研究碳纤维布的长度和厚度、碳纤维布的预应力以及粘结剂的断裂强度和弹性模量对钢梁极限抗弯荷载的影响。最后,提出了预应力碳纤维布加固钢梁极限抗弯荷载的计算公式。研究结果表明,碳纤维布加固钢梁的典型失效模式有两种:碳纤维布的受拉断裂和碳纤维布与钢梁下翼缘间界面的粘结破坏。不同参数(碳纤维布的长度和厚度、碳纤维布的预应力以及粘结剂的断裂强度和弹性模量)对加固钢梁的极限抗弯荷载变化规律的影响是不同的,其中以碳纤维布的厚度和预应力最为明显。随着碳纤维布的预应力逐渐增大,加固钢梁的破坏模式由受弯破坏逐渐转变为受剪破坏。文章提出的预应力碳纤维布加固钢梁的极限抗弯荷载的计算公式预测值和数值仿真结果吻合较好。

碳纤维布约束混凝土短柱轴压性能试验研究

采用碳纤维布,对6组混凝土短柱进行环向粘贴加固,考察了碳纤维布加固对短柱的轴心抗压极限承载能力的提升效果:分析了碳纤维布加固对短柱的破坏形态和荷载应变关系;通过各组试件试验结果的对比,分析了碳纤维布的用量、布置形式对轴心抗压承载力的影响。实验表明:随着包裹间距的减小,混凝土圆柱轴心受压逐渐增大,层数相同的情况下,加固面积越大,约束混凝土抗压强度和变形能力越大,对混凝土的加固效果越明显,因此加固过程中,可以采用CFRP纤维布增加混凝土圆柱的轴压性能。

碳纤维布加固修复建筑结构技术

建筑工程通过碳纤维布加固技术,成功应用了梁柱、桥梁、混凝土梁底、楼板、墙体裂缝等部位的修复加固。但是,注意事项的遵循至关重要,以保证技术的有效执行。在结构工程领域广泛应用的一项先进技术——碳纤维布加固修复建筑结构技术。该技术在梁柱、桥梁、混凝土梁底部、楼板、墙体裂缝修复等方面,结合碳纤维布料的高强度、轻量、耐腐蚀等特点,效果显著。本文将就碳纤维布加固技术的应用及相关注意事项,从梁柱加固、墙体裂缝修复等方面进行详细讲解。

碳纤维布加固修复建筑结构技术探讨

本文详细探讨了碳纤维布在加固修复建筑结构中的应用,重点分析了碳纤维布的特性、加固技术的实施细节以及性能评估和材料优化策略。文章介绍了碳纤维布的物理与机械性质,其耐久性及对环境的适应性,并详述了其在加固应用中的效果和性能提升。接着详细描述了加固技术的实施过程,包括表面处理、碳纤维布的铺设与固化,以及加固设计和实施的细节。对加固后的结构性能进行了全面的测试和分析,并探讨了长期性能和适应性,以及碳纤维材料的创新和技术发展。本文的研究为建筑结构加固提供了新的视角和深入的技术洞察,对未来的建筑加固工程和材料研究具有重要的参考价值。

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。

表面开槽碳纤维布-混凝土界面抗剪性能试验

为探究表面开槽法对碳纤维布(carbon fibre reinforced plastics,CFRP)-混凝土界面抗剪性能的影响,开展了表面开槽法CFRP-混凝土单剪试验,研究槽宽深比(0.5、1.0和1.5)和沟槽形状(矩形、正梯形和倒梯形)对CFRP-混凝土界面抗剪性能的影响,重点探究失效模式、断裂能、平均剪应力等指标,并提出表面开槽黏结界面抗剪设计方法。结果表明:较未开槽粘贴法,表面开槽法失效模式由Ⅱ类剥离破坏转变为Ⅵ类断裂破坏,界面断裂能最大提高136.4%,充分发挥CFRP布的抗拉强度和利用率;槽宽深比与平均剪应力成正相关,且存在最优值;正梯形沟槽的平均剪应力分别较倒梯形和矩形沟槽提高10.1%和11.8%。表面开槽法具有较好的抗剪性能,提出的设计方法可用于指导其黏结界面抗剪设计。

3种加锚方式下2种碳纤维布加固钢筋砼梁抗剪承载力计算的比较

按照《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》与《混凝土结构加固设计规范》分别对胶锚或钢板锚、环形箍及自锁式、加织物压条一般式3种U形箍加锚方式加固后的梁斜截面承载力进行计算。结果发现,2种计算方式得出胶锚或钢板锚加锚方式的承载力增加值差异最小,加织物压条一般式的差异最大。2个工程抗剪加固应用算例的验证结果与计算结果一致。由此可知,在相同加固要求条件下,采用胶锚或钢板锚加锚方式的加固成本最低。

外贴纤维布加固受损钢筋混凝土梁理论计算模型研究

通过大量试验研究可以得出,采用外贴纤维布方法加固混凝土构件,其承载力都有较大提高,而且通过对比承载力提高的幅度大致有一定的规律性。本文通过对部分学者建立的理论模型以及对外贴纤维布加固受损钢筋混凝土梁试验数据分析研究,建立了相应的理论计算模型。

预应力碳纤维布加固混凝土梁弯曲疲劳性能试验研究

目前,对预应力碳纤维布加固梁的疲劳性能研究甚少。通过对7根预应力碳纤维布加固混凝土T形梁弯曲疲劳性能的试验研究,考察了预应力碳纤维布加固量、钢筋配筋率、等幅变幅疲劳以及加固前疲劳损伤对加固梁疲劳性能的影响。试验结果表明,与非预应力碳纤维布加固梁相比,预应力碳纤维布加固后混凝土梁中受拉钢筋应力幅显著降低,混凝土梁疲劳寿命明显延长。

碳纤维布层数对煤圆柱力学特性影响的细观研究

为探究碳纤维布(CFRP)层数对煤圆柱力学特性的影响。利用三维的FLAC-PFC耦合方法,建立CFRP被动约束煤圆柱的连续-非连续耦合模型,基于已有0~2层CFRP被动约束煤圆柱试验数据验证了细观模型的有效性,并在此基础上开展3~7层CFRP布对煤圆柱力学特性及能量演化的影响研究。结果表明:煤圆柱的屈服点与峰值点随CFRP层数增加而渐进重合,呈现毫无征兆的屈服即破坏状态;随着CFRP层数增加,煤圆柱峰值强度增幅呈现先增大后减小,得到了表征不同层数下CFRP约束煤样峰值强度增幅演化规律的函数,峰值应变增幅呈现先增加后减小,而后再增加又减小的规律;弹性应变能恒定时,煤圆柱轴向应变与CFRP层数无相关性,但其峰值应变与极限应变均随CFRP层数增加而增大;峰值点耗散能转化率随CFRP层数增加呈现先增大而后减小规律,建立了表征不同层数下CFRP约束煤圆柱耗散能转化率演化规律的函数;从应力-应变曲线延性特征、峰值强度增幅、峰值应变增幅、耗散能转化率及总能量增幅等5方面综合考虑,兼顾经济成本与缠绕水平原则,确定3层为CFRP约束煤圆柱的最优缠绕层数。

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 。

玄武岩纤维布加固木柱轴压性能试验研究与有限元分析

为研究玄武岩纤维布(BFRP)加固木柱的轴压性能,通过改变BFRP包裹层数和间隔包裹距离,对21根圆形截面短柱进行了轴心受压试验。观察试件的加载破坏过程及破坏形态,获取了试件的荷载-位移曲线和荷载-应变曲线,分析了影响木柱轴压性能的因素;采用ABAQUS有限元软件对BFRP间隔加固木柱进行了有限元模拟分析,模拟结果与试验结果吻合较好。模拟结果和试验研究表明,采用BFRP加固的木柱较未加固的木柱其承载力和位移延性性能显著提高。