CFRP加固实心黏土砖柱研究

采用碳纤维布分别对未加载及加载至破坏的实心黏土砖柱进行了加固,通过试验研究了碳纤维环箍加固对实心黏土砖柱极限承载力的提高程度及其受力性能,并对碳纤维布加固的砖柱的受力特点及影响承载力、延性的因素作了分析。结果表明:碳纤维布提供的紧箍力使实心黏土砖柱的强度和延性都得到较大提高。根据试验结果的分析,提出了粘贴CFRP环箍加固的轴压及偏压黏土砖柱的正截面承载力计算方法,计算结果与试验结果吻合良好。

粘贴碳纤维布砖砌体墙在低周反复荷载作用下的有限元分析

目的研究碳纤维布加固砖砌体墙的抗震受力性能及不同的碳纤维布粘贴方式对砖砌体墙抗剪承载能力的影响,提出纵横粘贴碳纤维布和四面围束粘贴碳纤维布的方法.方法对比交叉粘贴碳纤维布和横向粘贴碳纤维布,采用有限元分析软件ANSYS,模拟各种不同的碳纤维布粘贴方式,并对墙体和碳纤维布分别进行应力分析,对各种碳纤维布粘贴方式的抗剪承载力进行计算和比较.结果交叉粘贴碳纤维布的墙体抗剪承载力较未加固墙体提高了5.6%,横向及纵横向粘贴碳纤维布加固墙体的抗剪承载力分别提高了11.4%～20.4%.四面围束粘贴碳纤维布加固墙体的抗剪承载力提高了20.3%.结论在砖砌体墙表面粘贴的碳纤维布能够提高墙体的抗剪承载力,增加墙体的整体性,改善墙体抗震受力性能;纵向粘贴碳纤维布能够有效控制横向碳纤维布的剥离.

碳纤维布抗震加固砖砌体墙的试验研究

通过五片碳纤维布加固砖砌体墙的低周反复试验,分析了碳纤维布加固砖砌体墙的抗震性能。试验结果表明,加固后的墙体抗震性能得到明显改善,影响加固效果的主要因素包括碳纤维布的排列方式、面积和锚固情况;提出了碳纤维布加固砖砌体墙的抗剪强度计算公式,其计算结果与试验结果吻合较好。

炭纤维布加固黏土砖柱的试验研究

对炭纤维布加固后的黏土砖柱进行轴心抗压试验,对比加固前后所得的试验数据,分析炭纤维布加固对该类砌体结构抗压性能的影响,并比较了不同方案的加固效果。结果表明,炭纤维布加固黏土砖柱可有效地提高其承载力和延性。

碳纤维板加固砖墙抗剪性能的有限元分析

采用大型有限元软件ANSYS8.0,对单调水平荷载下碳纤维加固砖墙的受力性能进行了计算分析。计算结果和试验结果比较表明,只要建模适当,采用已有软件可以定量分析碳纤维板加固砖墙的抗剪性能。为该类墙体抗震性能分析找到一个有效的数值模拟工具。

CFRP加固实心粘土砖轴心受压柱的试验研究

采用碳纤维布分别对未加载及加载至破坏的实心粘土砖柱进行环包加固,通过试验研究了碳纤维环箍加固的轴心受压实心粘土砖柱极限承载力的提高幅度及其受力性能,并对其受力特点及影响其承载力、延性的因素进行分析。试验结果表明,碳纤维布提供的紧箍力使实心粘土砖柱的强度和延性都得到较大提高。碳纤维布的轻质高强、耐腐蚀等特性使其可以应用在历史性砖砌体建筑的加固工程中。

CFRP板加固砖墙的抗剪承载力

根据经试验验证的有限元模型,选取272种有代表性的墙体,采用ANSYS软件对水平荷载作用下CFRP加固砖墙的受力性能进行了数值模拟分析.结果表明:用CHRP板加固后砖墙的抗剪承载力提高,墙体加固率的适宜范围为0.0006～0.0012;极限状态下CFRP板应变发挥系数取决于砖墙承受的竖向压力及砖墙的加固率;CFRP板的作用相当于拉压杆.以数值模拟分析结果为基础,对已有试验回归结果进行了修正和扩充,给出了CFRP板加固砖墙抗剪承载力的计算公式.

CFRP加固黏土砖轴心受压柱研究

基于碳纤维布加固实心黏土砖柱的试验研究与有限元分析,研究了碳纤维环箍加固的轴心受压实心粘土砖柱极限承载力及其受力性能,并分析了碳纤维布加固轴心受压粘土砖柱的受力特点及影响承载力、延性的因素。研究表明:碳纤维布提供的紧箍力使实心黏土砖柱的承载力和延性都得到较大提高。通过考察CFRP布加固的实心黏土砖柱的荷载-变形关系,CFRP的应力-应变发展,进一步证实了CFRP不对实心黏土砖柱加固的有效性。

硫酸盐干湿循环作用下CFRP-黏土砖界面黏结性能试验研究

通过单面剪切试验装置对硫酸盐干湿循环作用后的CFRP-黏土砖试件进行加载,研究硫酸盐干湿循环作用下CFRP-黏土砖界面黏结性能退化规律。研究结果表明:界面破坏形态随硫酸盐干湿循环由剪切破坏转变为黏结破坏,界面有效黏结长度和承载力随硫酸盐干湿循环时间在初期均有所增长,后期均呈下降的趋势。通过引入硫酸盐干湿循环影响系数,提出了硫酸盐干湿循环作用下CFRP-黏土砖界面黏结强度模型。通过与试验值对比,本文建议的模型可以准确预测硫酸盐干湿循环作用下界面黏结强度的退化规律。

水平粘贴CFRP加固多孔砖砌体墙的抗震性能试验

目的研究水平粘贴CFRP加固多孔砖砌体墙的抗剪承载力及延性,探讨CFRP粘贴基层处理方式对多孔砖砌体墙抗震加固性能的影响.方法通过对3片多孔砖砌体墙试件的低周反复荷载试验,分析了采用水平方向粘贴CFRP加固的多孔砖砌体墙的破坏过程及加固效果,讨论了加固后的墙体试件的受剪承载力、受剪破坏形态以及CFRP粘贴方式对加固墙体抗震性能的影响.结果对比未加固的墙体,有砂浆基层的CFRP加固的墙体试件开裂荷载及受剪承载力分别提高了3.6%和8.2%,极限变形增大1倍;直接在砌块表面粘贴CFRP加固的墙体试件开裂荷载及受剪承载力分别提高了16.3%和27.8%,极限变形增大1.5倍.结论多孔砖砌体墙上水平方向粘贴的CFRP能延缓墙体裂缝的开展,提高墙体的抗剪承载力,增强墙体的整体性,增大墙体的极限变形,从而改善墙体抗震性能;直接将CFRP粘贴在墙体的砌块上抗震加固效果更好.

炭纤维布对开洞黏土砖墙抗震加固研究

采用炭纤维布对开洞黏土砖墙试件进行抗震加固,通过伪静力试验对试件在低周往复荷载作用下的抗震性能进行研究,对比所得各项试验数据,分析炭纤维布加固对砖墙抗震性能的影响,并比较了不同试验方案的效果。在试验的基础上建立加固受力模型,提出了加固墙体抗震受剪承载力的计算公式。结果表明,炭纤维布加固可有效地改善砖墙抗震性能,受力模型可较好地反映加固墙体受力机理。

粘贴CFRP砖砌体墙受剪承载力计算方法

目的研究粘贴CFRP砖砌体墙在低周反复荷载作用下CFRP应变发挥系数计算公式及适用条件.方法结合笔者试验和有关文献,分析4组不同高宽比的粘贴CFRP砖砌体墙在低周反复荷载作用下的试验数据,获得砖砌体墙CFRP应变发挥系数与CFRP提供受剪承载力实测值,研究砖砌体墙CFRP应变发挥系数与砖砌体墙高宽比关系,提出了CFRP应变发挥系数计算公式,验算CFRP提供受剪承载力实测值与理论计算值符合程度.结果当砖砌体墙高宽比在0.56～0.71范围时,CFRP应变发挥系数与砖砌体墙高宽比基本呈线性关系,计算公式为α=0.923-0.858λ,CFRP提供受剪承载力实测值与理论计算值之比的平均值为1.07,标准差为0.33,变异系数为0.31.结论砖砌体墙高宽比在0.56～0.71范围时,CFRP应变发挥系数计算公式能够比较准确地计算CFRP提供的受剪承载力,对实际工程抗震加固设计具有一定的指导性.当σy/fm<0.32并且CFRP粘贴方式不能有效抑制水平裂缝的产生或当0.67≤σy/fm<1.0时,应忽略CFRP对受剪承载力的提高作用.对CFRP粘贴量很高的砖砌体墙应进行斜压破坏形态判别.

冻融环境下CFRP-粘土砖抗剪性能试验研究

为研究冻融循环对CFRP与烧结粘土砖界面的影响,通过一种简单易行的单面剪切试验方法测定了冻融作用下粘贴了碳纤维布的粘土砖试件的应变值,得到荷载-滑移曲线,分析了冻融循环作用下CFRP与烧结粘土砖粘结性能的变化规律,建立了冻融循环作用下CFRP-粘土砖界面荷载滑移退化模型。通过对比分析,模型预测值与试验值吻合较好。

CFRP材料在土木工程中的应用现状及前景

碳纤维复合材料(简称CFRP)是一种高性能材料,其在建筑结构加固技术中的应用优势显著。在综合介绍CFRP加固技术的技术特点基础上,重点就该加固技术在混凝土结构加固、钢结构加固和砌体结构加固方面的研究进展和应用情况进行了综述性的介绍,并对CFRP在工程加固领域的应用前景加以展望。

横向粘贴CFRP砖砌体墙在水平荷载作用下有限元分析

采用有限元分析软件ANSYS,对碳纤维布加固砖砌体墙的试验过程进行了模拟分析。模拟了三种不同的碳纤维布加固方式,对砖砌体和碳纤维布分别进行了应力分析,并对三种碳纤维布加固方式的抗剪承载力进行计算和比较,从而得到较为理想的加固方式。有限元分析结果表明,粘贴碳纤维布可以有效提高砖砌体墙的抗剪承载力,且在砖砌体墙上横向和竖向均粘贴碳纤维布能够有效控制横向碳纤维布的剥离。

碳纤维布加固砖墙片有限元分析

采用有限元通用商业软件ANSYS,对碳纤维布抗震加固墙片的试验过程进行了模拟分析。结果表明,碳纤维布对试验墙体承载能力和抗震能力的作用较为明显。模拟了4种不同的碳纤维布加固方式,比较了它们对墙片抗剪承载力和水平变形能力的改善情况,得出较为理想的加固方式。

硫酸盐侵蚀环境对CFRP-粘土砖界面粘结性能的影响

为探究硫酸盐浸泡环境下碳纤维增强复合材料(CFRP)-粘土砖界面粘结性能退化规律,试验采用质量分数为10wt%的硫酸盐溶液对CFRP-粘土砖试件进行加速腐蚀,并对材料性能进行测定,通过采集应变、承载力等参数,分析CFRP与粘土砖界面承载力能力与粘结强度变化规律。研究表明:硫酸浸泡对CFRP片材和树脂胶的力学性能无显著影响,但对粘土砖的抗压强度有明显影响,经过180天硫酸盐浸泡后,粘土砖抗压强度下降了34.50%。对于CFRP-粘土砖界面的极限承载力与粘结强度,研究发现CFRP的宽度对界面承载力和粘结强度均有影响,增加界面的宽度,可以增加界面的承载能力,但界面粘结强度会因此而下降,且粘结宽度越大,在硫酸盐持续浸泡作用下界面粘结性能退化越显著。在试验基础上引入硫酸盐综合影响系数,并对其采用两种不同方式进行计算,建立考虑硫酸盐浸泡影响的CFRP-粘土砖界面承载力关系模型,通过与试验值对比,本文提出的CFRP-粘土砖界面承载力能关系模型能够很好地预测硫酸盐持续浸泡对CFRP-粘土砖界面承载力退化情况。

碳纤维布加固开洞砖墙体试验研究及有限元分析

对碳纤维布加固开洞墙体在低周期往复荷载作用下的抗震性能进行了试验研究及有限元模拟分析,通过对比加固前后试件的受力、变形及破坏特征等,分析了碳纤维布加固对该类砌体结构抗震性能的影响,并比较了不同方案的加固效果。研究表明碳纤维布用于低强度墙体的抗震加固是有效的。

CFRP加固砖墙试验研究及有限元分析

对CFRP加固开洞墙体在低周往复荷载作用下的抗震性能进行试验研究及有限元模拟分析,通过对比加固前后所得的各项试验数据,分析了CFRP加固对该类砌体结构抗震性能的影响,并比较了不同方案的加固效果。研究表明:CFRP用于低强度墙体的抗震加固是有效的。

冻融循环对CFRP-烧结粘土砖界面粘结性能影响

为考察冻融循环对碳纤维增强聚合物复合材料(CFRP)-烧结粘土砖界面粘结性能的影响,通过模拟自然冻融环境,在试件经过不同次数的冻融循环后对其进行单面剪切试验。结果表明:在冻融循环作用下,CFRP-烧结粘土砖试件界面粘结性能发生了显著的退化,即随着冻融循环次数的增加,界面承载力和剪应力不断降低;界面剪应力在不同冻融次数下的分布具有相似性,均表现为随着荷载的增加剪应力逐渐由加载端向自由端传递,在传递过程中,有效传递长度变化不显著。在已有界面理论的基础上,根据试验提出了考虑冻融循环时间的界面粘结-滑移模型,通过对比分析,该模型能够很好地反映冻融循环作用下界面粘结性能退化规律。