CFRP加固钢筋混凝土空间立体节点的研究现状

对碳纤维布的优点和它在加固钢筋混凝土空间立体节点中的研究现状进行了总结,并指出了目前此研究领域存在的一些问题,为今后的发展方向提供了可以参考的建议。

中国古建筑木结构榫卯节点加固的试验研究

通过对3个按照《营造法式》制作的二等材殿堂式木构架的缩尺模型,以及3个碳纤维布和2个扁钢加固榫卯节点的构架模型在水平低周反复荷载作用下的试验研究,得到了未加固构架、碳纤维布加固构架及扁钢加固构架的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、强度和刚度退化规律、变形及耗能等性能。试验结果表明:所有构架的梁、柱构件完好无损,破坏均发生在榫卯节点;未加固构架、碳纤维布加固构架及扁钢加固构架的滞回曲线有明显的不同;碳纤维布和扁钢加固后构架强度和刚度增加,而耗能能力却有所降低;木构架具有非常好的变形能力。扁钢加固适合于强度或刚度明显不足且较隐蔽的榫卯节点,而碳纤维布加固适合于破损程度较小的榫卯节点。

核心区外碳纤维布增强混凝土框架节点抗剪性能试验研究与机理分析

由于直交梁的存在,混凝土空间框架节点核心区无法象平面框架一样直接加固。针对这一工程难题,采用两种碳纤维布加固核心区外侧梁、柱端的方法,进行了五个足尺混凝土框架节点的低周反复加载试验,以检验加固后节点核心区抗剪性能的改善效果,并针对不同加固方法,对碳纤维布的增强机理进行了分析研究。

碳纤维布-角钢组合加固混凝土框架节点抗震性能试验研究

在理论分析的基础上,提出了适用于混凝土框架节点抗震加固的碳纤维布-角钢组合加固方法,并通过2个节点试件的低周反复加载试验对该方法进行了检验。试验结果表明:碳纤维布-角钢组合加固体系能够有效地增强节点核心区的抗剪承载力,改变节点的剪切破坏模式,提高节点的承载力与延性,使得加固节点的强度和刚度退化得以滞后,耗能能力得到大幅度提高,从而显著改善了梁柱节点组合体的抗震性能。

碳纤维布抗震加固混凝土T型节点试验

根据碳纤维布优良的材料性能,提出了3种基于碳纤维布的节点抗震加固方法。通过6个混凝土T型外节点试件的低周反复加载试验,对所提出的3种节点抗震加固方法进行了检验和对比。试验结果表明:所采用的不同加固方法均能够有效增强节点核心区的抗剪性能,改变节点的剪切破坏模式;不同的加固方法对于节点组合体在滞回特性、延性性能以及承载力等方面抗震性能的改善效果存在各自的特点。

碳纤维布增强混凝土平面框架节点抗剪性能试验研究与机理分析

混凝土平面框架节点核心区不存在直交梁的影响,可以应用碳纤维布直接进行加固,以增强地震作用下节点核心区的抗剪承载力。根据足尺混凝土框架节点低周反复加载试验结果,对碳纤维布的增强机理进行了分析和讨论,并在此基础上提出了实用的加固计算公式。

碳纤维布加固混凝土框架外节点抗震性能试验研究

以碳纤维布对被加固构件混凝土的良好约束性能为纽带,结合多种加固补强材料,提出3种基于碳纤维布的抗震加固混凝土框架节点方法;并通过6个混凝土框架外节点试件的低周反复加载试验,从破坏模式、滞回特性、核心区剪切变形、强度与刚度退化以及耗能能力等方面,分析研究不同加固方法对节点抗震性能的改善效果。

基于节点的碳纤维布抗震加固混凝土框架方法Ⅰ:试验研究

鉴于节点在框架结构中的关键作用,必须探寻出一套有效的节点抗震加固方法,从最薄弱的环节增强那些抗震性能不足的在役混凝土框架。通过3个足尺梁柱节点试件和2榀1∶2.5两层两跨框架结构模型的低周反复加载试验,从滞回曲线、核心区剪切变形、强度与刚度退化以及耗能能力等多个方面,对于以节点为中心的碳纤维布抗震加固混凝土框架方法进行了分析研究。

碳纤维布-梁端加腋组合方法抗震加固混凝土框架节点研究

为进一步提高碳纤维布加固方法对于混凝土框架节点抗震性能的改善效果,在碳纤维布加固体系中引入了素混凝土梁端加腋,构成碳纤维布-梁端加腋组合加固方法。根据3个混凝土框架节点的低周反复加载试验,从破坏模式、延性性能、承载力、滞回性能以及强度和刚度退化等方面验证了该方法的加固效果。并在试验的基础上,提出了碳纤维布-梁端加腋组合加固节点核心区的受力分析模型及相应的抗剪设计公式。

碳纤维布加固混凝土梁柱节点抗震性能试验研究

通过7个足尺混凝土梁柱节点的低周反复加载试验,对应用碳纤维布的两种空间框架节点加固方法及一种平面框架节点加固方法进行了分析研究。试验结果表明,所采用的不同加固方法均能够有效地增强节点核心区的抗剪性能,改变节点的剪切破坏模式,提高节点的承载力与延性,使得加固节点的强度退化和刚度退化得以滞后,耗能能力得到大幅度提高,从而有效改善了梁柱节点组合体的抗震性能。

碳纤维布加固混凝土框架节点抗剪性能试验研究

通过3个混凝土框架节点的低周反复加载试验,研究了碳纤维布加固方法对节点核心区抗剪性能的改善效果。试验结果表明:碳纤维布能够有效地增强节点核心区的抗剪承载力,提高节点的承载力与延性,从而显著改善梁柱节点组合体的抗震性能。

基于节点的碳纤维布抗震加固混凝土框架方法Ⅱ:机理分析与加固效果检验

在碳纤维布加固混凝土十字节点试件和框架模型低周反复加载试验的基础上,讨论了碳纤维布—混凝土梁端加腋组合方法对于节点核心区的增强机理,提出了实用的设计计算公式。并根据原型框架的实际设防要求,引入能力谱方法,对碳纤维布加固框架结构进行了静力弹塑性分析,以现行抗震规范为准绳对框架结构以梁柱节点为中心整体加固后的抗震性能进行了检验。

碳纤维布加固钢梁拼接节点的试验研究和有限元分析

通过碳纤维布加固钢梁高强螺栓拼接节点的静载试验,考察了影响加固效果的主要因素和钢梁的破坏形态。运用ANSYS有限元分析软件,建立考虑接触摩擦与预紧力的钢梁螺栓拼接节点有限元分析模型,并进行数值模拟,分析碳纤维布加固的螺栓节点对钢梁的屈服荷载和刚度的影响。有限元分析结果和试验结果均表明加固措施的有效性。

纤维布增强混凝土节点抗震性能机理分析

随着抗震要求的不断提高,对抗震性能不足的结构进行抗震加固变得尤为重要。梁柱节点是钢筋混凝土框架抗震设计的重要部位,也是碳纤维布框架抗震加固的难点和重点。根据已有的尝试,本文对梁柱节点在碳纤维布补强下的传力机理进行了分析研究。

中国古代木结构建筑榫卯节点抗震试验研究

作为木结构古建筑损坏的主要部位,榫卯节点是研究木结构体系的关键。通过对5榀按照清代工部《工程做法则例》制作的宫殿式木构架模型,以及2榀胶入钢筋和3榀碳纤维布加固榫卯节点的木构架模型在水平反复荷载作用下的试验研究,得到了未加固构架、胶入钢筋加固构架以及碳纤维布加固构架的破坏形式、滞回曲线、变形及刚度退化等性能。试验表明:木结构具有很好的变形能力,柱头水平侧移为120mm;未加固构架与加固构架的破坏为榫卯节点的脱榫,榫头和卯口均产生明显的挤压变形,梁、柱构件没有损坏;胶入钢筋加固、碳纤维布加固与未加固构架的的滞回曲线有明显的不同;水平反复荷载作用下,胶入钢筋加固和碳纤维布加固构架强度、刚度明显增加,加载后期,加固效果逐渐减小,其滞回曲线形状逐步接近未加固构架。