玻璃纤维增强聚合物筋增强混凝土柱的轴压承载力评估

玻璃纤维增强聚合物(GFRP)筋对混凝土柱承载力的影响十分关键,为深入评估GFRP筋设计应用于增强混凝土柱的承载力性能,利用随机森林(RF)、人工神经网络(ANN)、AdaBoost和XGBoost算法,分别建立了各自的GFRP筋增强混凝土柱承载力模型。建立了GFRP筋增强混凝土柱的试验数据库,对已有的GFRP筋增强混凝土柱承载力理论公式进行了初步评估,并进一步对比分析GFRP筋增强混凝土柱承载力的RF模型、ANN模型、AdaBoost模型和XGBoost模型的预测精度。结果表明:已有的GFRP筋增强混凝土柱承载力理论公式的判定系数(0.70左右)均小于RF模型(0.82)、AdaBoost模型(0.80)和XGBoost模型(0.80)的制定系数,且平均绝对误差和均方根误差基本都大于RF模型、ANN模型、AdaBoost模型和XGBoost模型的相应值,表明现有理论公式的准确性低于RF模型、ANN模型、AdaBoost模型和XGBoost模型准确性。与ANN模型相比,RF模型、AdaBoost模型和XGBoost模型均可较为准确地评估GFRP筋增强混凝土柱的实际承载力性能(尤其是RF模型)。研究可为GFRP筋设计应用于增强混凝土结构时的承载力设计和分析提供参考。

玄武岩纤维增强聚合物筋混凝土循环拉拔试验及预测模型

为探究动荷载下玄武岩纤维增强聚合物(BFRP)筋与混凝土的黏结行为,开展了BFRP筋混凝土正反向循环拉拔试验,对其黏结动力性能进行分析。结果表明,从黏结应力⁃滑移关系曲线揭示,循环荷载下BFRP筋与混凝土黏结行为经历4个阶段的受力特征:弹性阶段、裂缝扩展阶段、裂缝闭合阶段和摩擦阶段;随BFRP聚合物筋直径的增大,降低了BFRP筋⁃混凝土界面的黏结强度;随循环次数的增加,BFRP筋与混凝土的黏结强度减小,黏结强度对应的滑移量增加,剪切滞回面积减小,耗能能力降低;基于试验结果,提出了适用于计算循环荷载下BFRP筋与混凝土黏结性能的预测模型,从而为BFRP筋混凝土抗震和疲劳行为奠定试验和理论基础。

纤维聚合物筋混凝土粘结性能的基本问题

纤维聚合物筋与钢筋性能的差异 ,使纤维聚合物筋混凝土的粘结性能与钢筋混凝土的粘结性能存在明显不同 .根据纤维聚合物筋与混凝土之间的传力机理 ,讨论了粘结应力、纤维聚合物筋应力以及锚固长度之间的关系 ,建立了纤维聚合物筋混凝土粘结计算的基本公式 .在总结国内外已有的纤维聚合物筋与混凝土粘结滑移本构模型的基础上 ,提出了粘结滑移的连续曲线本构模型 .该模型以粘结滑移曲线的三个关键点为基础 ,物理概念明确、光滑连续 .最后 ,讨论了锚固长度的计算问题 。

纤维聚合物筋混凝土梁正截面性能的试验研究

进行了 6 2根截面尺寸分别为 130mm× 180mm× 180 0mm、2 0 0mm× 30 0mm× 3 30 0mm、2 0 0mm× 45 0mm× 3 30 0mm和 2 0 0mm× 5 5 0mm× 3 30 0mm的纤维聚合物筋混凝土梁的弯曲试验 ,重点研究了纤维聚合物筋类型、配筋率对梁的裂缝间距、宽度和分布 ,弯曲刚度和挠度、破坏形式和承载能力的影响。

纤维聚合物筋混凝土的粘结机理及锚固长度的计算方法

通过利用拉拔试验和梁式试验得到的纤维聚合物筋与混凝土粘结性能的试验结果 ,探讨了混凝土强度、锚固长度、纤维聚合物筋直径、混凝土浇筑深度对粘结性能的影响 ,比较了纤维聚合物筋混凝土与钢筋混凝土的粘结性能 ,分析了纤维聚合物筋与混凝土之间的应力传递机理 .最后 ,提出了可用于指导设计的计算纤维聚合物筋锚固长度的公式 .

玻璃纤维聚合物筋混凝土梁正截面承载力的计算方法

本文以 62根玻璃纤维聚合物筋混凝土梁和钢筋混凝土梁的试验结果为依据 ,分析配筋率对开裂弯矩和极限弯矩的影响 .结果表明 ,配筋率对开裂弯矩的影响较小 ;当玻璃纤维聚合物筋的配筋率在平衡配筋率和弯剪界限配筋率之间变化时 ,玻璃纤维聚合物筋混凝土梁的抗弯承载力随着配筋率的增大而增加 .最后 ,讨论了玻璃纤维聚合物筋混凝土梁开裂弯矩和抗弯承载力的计算方法 .

纤维聚合物筋与混凝土粘结性能的影响因素

通过 18根 12 0 0mm× 760mm× 40 0mm的混凝土拉拔试件和 64根 12 60mm× 2 40mm× 15 0mm的混凝土梁式试件的试验 ,研究了纤维聚合物筋与混凝土的粘结性能 ,获得了大量的试验结果。以这些试验数据及有关文献报道的相关的试验结果为基础 ,探讨了破坏形式、混凝土强度、锚固长度、纤维聚合物筋直径、混凝土浇筑深度、环境条件等因素对粘结性能的影响。结果表明 ,上述因素对纤维聚合物筋与混凝土的粘结性能有一定的影响 。

纤维聚合物筋混凝土梁正截面承载力的计算方法

以3根粘砂碳纤维聚合物筋混凝土梁和2根粘砂玻璃纤维聚合物筋的试验为依据,分析了纤维聚合物筋混凝土梁的挠度变形和破坏形式,以及界限配筋率和正截面承载力;并结合我国混凝土结构设计规范对梁的正截面承载力计算公式进行了推导。试验结果表明:该公式可以用来对纤维聚合物筋混凝土梁的正截面承载力进行预测。

温度对玻璃纤维增强聚合物筋与混凝土黏结性能影响试验研究

为研究不同温度及不同升温(单调升温和循环升温)、降温方式(单调升温-自然冷却和单调升温-快速冷却)对玻璃纤维增强聚合物(GFRP)筋与混凝土之间黏结性能的影响,选取2种黏结长度共90个GFRP筋-混凝土立方体试件在温度为20~220℃范围进行拉拔试验,并在同样温度条件下对54个混凝土立方体试件(单调升温、单调升温-自然冷却)进行抗压、抗拉强度测试。结果表明,2种升温方式下,GFRP筋与混凝土随温度升高黏结性能退化严重,温度低于120℃时,单调升温对黏结强度退化影响超过循环升温;温度超过120℃时,升温方式对黏结性能衰减程度影响减小;2种降温方式下,单调升温-快速冷却随温度升高黏结性能退化明显,单调升温-自然冷却影响轻微。

纤维增强聚合物筋混凝土的研究与应用

纤维增强聚合物(FRP)筋是一种具有高强、轻质、耐腐蚀、耐疲劳等特点的新型复合材料。对纤维增强聚合物筋的基本性能及特点做了简要的分析,并介绍了纤维增强聚合物筋混凝土在国内外的研究和应用现状。

不同地质条件对输电铁塔塔基纤维增强聚合物筋混凝土粘结性能的影响

通过试验,研究了酸环境、碱环境、盐环境和湿环境四种不同地质条件对纤维增强聚合物筋粘结强度的影响。研究结果表明,酸性环境条件下纤维增强聚合物筋混凝土粘结强度有所降低,而湿环境、碱环境与盐环境下纤维增强聚合物筋混凝土粘结强度有一定程度的提高。输电铁塔混凝土塔基破坏是输电塔线体系破坏的一种形式,局部采用纤维增强聚合物筋代替钢筋有较好的效果。

纤维聚合物筋与混凝土的粘结性能

研究了纤维聚合物筋的力学性能 ,分析了破坏模式、混凝土强度、纤维聚合物筋直径和埋长等对纤维聚合物筋与混凝土粘结性能的影响。结果表明 ,这些因素对纤维聚合物筋与混凝土的粘结性能有一定的影响 ,在锚固长度等有关的计算中需要考虑。

预应力碳纤维聚合物筋混凝土梁4点弯曲荷载作用下的试验与有限元分析

为了解决混凝土构件中钢筋锈蚀问题,可以用碳纤维聚合物筋替代钢筋作为增强材料,与混凝土共同受力。为研究这类构件的力学性能,以普通钢筋作非预应力筋,以碳纤维增强聚合物筋作无黏结预应力筋,制作了4根无黏结部分预应力混凝土简支梁,完成了试验梁的4点弯曲加载试验。通过有限元分析了这类梁的受力性能。结果表明:试验结果与有限元分析结果吻合良好。基于试验与分析数据,提出了这类构件正截面承载力的计算公式和刚度的计算公式。

纤维增强聚合物束筋应用中若干问题的探讨

针对纤维增强聚合物束筋的应用,探讨了纤维增强聚合物束筋的材料合理组成、性能、破坏依据等问题,简要介绍了其发展应用的过程。

纤维聚合物增强筋在土木工程中的应用

纤维聚合物增强筋(FRP筋)具有轻质、高强、耐腐蚀、无磁性等优异性能,近年来已开始应用于桥梁、码头、机场、雷达站及岩土工程中,引起了国内外土木工程界的极大关注。本文介绍了FRP筋这一新型材料的主要性能及在国內外土木工程的应用。

纤维增强聚合物(FRP)筋性能研究现状

针对纤维增强聚合物(FRP)筋性能进行了研究。

纤维增强聚合物(FRP)筋混凝土受弯构件性能研究现状

FRP(Fiber Reinforcement Polymer)筋材是由多股连续纤维通过基底树脂材料浸渍后,再经过特制的模具挤压和拉拔成型的。目前用于土木工程结构中的FRP筋材主要有三种:玻璃纤维增强聚合物筋(GFRP筋)、碳纤维增强聚合物筋(CFRP筋)、芳纶纤维增强聚合物筋(AFRP筋)。

纤维增强聚合物筋在混凝土结构中的应用

纤维增强聚合物(FRP)筋是一种高强、轻质、耐腐蚀、耐疲劳的新型复合材料。本文介绍了FRP筋的类型、生产工艺和力学性能,重点分析了其在国内外的研究应用状况及在混凝土结构工程的中的应用前景,并对FRP筋的进一步研究和应用作了展望。

玻璃纤维筋与钢筋混杂配筋柱正截面承载力

为了解决配筋率、偏心距和混杂配筋面积比对混凝土柱的破坏形式、影响侧向位移和柱正截面承载力计算的问题,采用构件试验的方法,对6根钢筋与玻璃纤维增强聚合物筋混杂配筋柱进行偏压试验。试验结果表明:混杂配筋柱最终破坏形式均为混凝土压碎且承载力较高,破坏前柱内玻璃纤维增强聚合物筋保持完好;通过合理配筋,柱延性及受拉玻璃纤维增强聚合物纵筋强度能够较好发挥;试验中玻璃纤维增强聚合物纵筋与混凝土截面应变分布符合平截面假定;同荷载时,柱侧向位移随配筋率增大而减小,随混杂配筋面积比(玻璃纤维增强聚合物与钢筋面积之比)和偏心距增大而增大。依据平截面假定,建立了混杂配筋柱正截面承载力公式,计算准度较高,供设计参考。