附加肋提升复材筋锚固性能的试验研究

对复材筋-附加肋试件的界面抗剪性能进行了试验研究,得到复材筋-附加肋界面抗剪承载力及界面剪应力-滑移关系,分析了铝合金管附加肋硬度、壁厚和长度对复材筋-附加肋界面抗剪性能的影响,并对比分析了复材筋-附加肋界面抗剪强度和复材筋-混凝土界面抗剪强度。结果表明:附加肋可以有效提升复材筋的锚固性能。在复材筋上挤压附加肋的方法操作简单且效果明显,为提升复材筋锚固性能提供了新方法。由于试验中附加肋成型过程还未能实现环向均匀挤压,非均匀挤压的方法对筋材强度造成了一定损伤,因此优化挤压方法以进一步降低损伤是后续研究的重点内容。

钢丝网砂浆层和附加肋提升嵌入式复材筋锚固性能试验研究

为提高嵌入式加固法中复材筋的锚固性能,避免嵌筋处剥离破坏的过早发生,提出了对结构构件端部锚固区联合运用外覆钢丝网砂浆防护层和设置复材筋附加肋的增强锚固方法.通过20个构件的直接拉拔试验,分析了钢丝网砂浆防护层厚度、复材筋附加肋数量、槽道黏结剂材料类型和复材筋种类等主要参数对嵌入式复材筋锚固性能的影响.试验结果表明,附加肋与钢丝网砂浆防护层联合增强锚固的方法可显著提升嵌入式复材筋的锚固性能,且对表面刚度和横向抗剪强度较高的CFRP筋试件的提升效果较BFRP筋试件更显著,对原有黏结性能较弱的砂浆槽道黏结剂试件的提升幅度较树脂黏结剂试件更大.钢丝网砂浆防护层的锚固方法对锚固承载力的贡献较附加肋锚固方法更大,该方法可改变试件的破坏形态,有效地避免复材筋剥离破坏的发生.

肋板对吸能构件耐撞性的影响及优化设计

为了提高单胞薄壁吸能构件的耐撞性,设计了外接附加肋板的单胞薄壁吸能构件,并且研究了肋板形状对构件的耐撞性的影响。首先,基于ABAQUS的动力显示分析,模拟了不同肋板形状的铝合金薄壁圆管在轴向压缩下的吸能特性及破坏模式,发现外加三角形肋板的吸能构件的破坏模式稳定、吸能高。然后,利用响应面模型对吸能构件进行了优化,并提出了评价吸能构件耐撞性的新指标——耐撞性指数P。结果表明:优化后的吸能构件的基础单元圆管厚度为2.07 mm,三角形肋板厚度为0.98 mm,耐撞性指数P较优化前提高了9.5%,此时构件的比吸能和平均承载力分别为47542.1 kJ·g-1和12760.300 kJ。

带铝肋先张预应力复材筋混凝土梁的长期刚度

长期黏结性能退化会导致复材筋与混凝土之间的不可控滑移问题,附加铝肋是提高黏结性能的有效方式。为研究铝肋对抑制预应力复材筋混凝土梁长期刚度退化的作用,设计制作了6个试件,依次开展了短期和长期加载试验。通过对比梁端部无铝肋的试件,综合研究了铝肋对长期挠度、复材筋滑移和裂缝发展的影响规律。结果表明:附加铝肋能够显著抑制构件长期挠度的发展,使预应力复材筋混凝土梁保持良好的长期性能;设置了短铝肋(SA)和长铝肋(LA)的试件,相较于无铝肋试件,最大滑移分别减少了81.3%和86.7%,筋材滑移得到有效抑制;无铝肋试件近固定端裂缝宽度增加了323.53%,远大于有铝肋试件,附加铝肋对剪跨区混凝土裂缝发展的抑制效果明显。