FRP加固钢筋混凝土圆柱破坏模式及纤维应变特性研究

大量试验验证了FRP约束混凝土圆柱能显著提高其抗震性能,但对FRP加固柱的破坏模式以及FRP应变发展规律还没有进行系统研究,而FRP加固混凝土圆柱破坏模式的预测与对其抗震性能的评估直接相关。试验表明,当FRP加固混凝土圆柱从弯剪破坏向弯曲破坏过渡时,FRP应变发展规律会发生显著变化。控制FRP有效极限应变就可以对加固柱的破坏模式进行控制,并且FRP加固柱受剪承载力的计算也和FRP有效极限应变密切相关。建议了FRP加固混凝土圆柱有效极限应变值,给出了判别FRP加固混凝土圆柱破坏模式的方法,与试验结果比较表明该判别方法简单有效。

纤维布粘包钢板抗弯加固钢筋混凝土梁探索性试验

纤维布和钢板是钢筋混凝土梁外贴片材抗弯加固法的常用材料,基于2种片材的材料特性,提出了以纤维布粘包钢板(FESP)为复合板的外贴加固法。首先,为改善复合板与混凝土梁之间的粘结效果,混凝土表面处理方式以开槽代替凿毛;其次,采用玄武岩纤维布包钢复合板对钢筋混凝土梁进行抗弯加固,通过7个试件的静力加载试验,明确了开槽外贴FESP加固法的施工工艺;最后,探讨了钢板厚度、复合板长度以及施工工艺对加固梁受力性能的影响。研究结果表明:混凝土梁开槽粘贴新型复合板加固后,极限性能得到显著提高;当钢板较薄时,随着FESP加长,剥离发生的位置由端部转移到中部,承载力和延性得到改善;在FESP较长的试件中,复合板两端始终与梁粘结良好,尽管出现了中部剥离,荷载仍可继续增加,直至接近理论上限时混凝土被压碎;当复合板较长的加固梁中钢板厚度加倍时,试件抗弯刚度增大,但因较早发生了端部剥离破坏,导致承载力和延性反而下降;当复合板完全相同时,未用修补胶抹面的试件在钢板屈服前便已过早发生端部剥离,反映板下全面涂胶打底的重要性。

FRP抗剪加固钢筋混凝土梁研究综述

对纤维增强复合材料(FRP)片材抗剪加固钢筋混凝土梁的研究现状进行了回顾和总结,归纳了FRP的抗剪加固方式,包括粘贴形式和锚固方法;将影响加固效果的主要因素概括为原梁条件和加固参数两大项,并讨论了若干分项因素的影响;探讨了加固梁的抗剪机理和破坏模式,列举了各国技术标准提供的和相关文献建议的多种抗剪承载力计算方法;指出了加强FRP片材端部锚固的重要性以及有待拓广和深入的应用基础研究方向,可为后续研究提供有益的参考。

外套钢管自密实混凝土加固钢筋混凝土中长圆柱轴压性能试验研究

对9根外套钢管自密实混凝土加固钢筋混凝土中长圆柱和未加固钢筋混凝土中长圆柱进行轴心受压试验研究,研究长径比、钢管壁厚和后浇自密实混凝土强度对复合加固中长圆柱受力性能的影响。研究结果表明:未加固中长圆柱破坏形态属于局部强度破坏而复合加固中长圆柱的破坏属于弹塑性失稳破坏。长径比越小,复合加固柱承载力提高越大;随着后浇自密实混凝土强度的提高,复合加固柱极限承载力略有提高,但延性逐渐降低;钢管壁厚的增加能够显著提高复合加固柱的极限承载力和延性。在试验研究的基础上,提出外套钢管自密实混凝土加固钢筋混凝土中长圆柱的承载力简化计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。

T形截面钢筋混凝土梁内嵌FRP加固后抗弯承载力计算

讨论了钢筋混凝土梁表层嵌入(NSM)纤维增强材料(FRP)抗弯加固后的破坏形态,基于平截面假定和规程推荐的材料应力-应变关系,分析了T形截面加固梁弯曲破坏时的各种极限状态,提出了相应的极限承载力计算公式和界限破坏发生条件,其计算结果与作者及国外已有试验实测值吻合较好。

内嵌FRP加固钢筋混凝土梁的受弯承载力分析

对内嵌FRP加固矩形截面梁的三种弯曲破坏形式(钢筋屈服前混凝土压碎、钢筋屈服后混凝土压碎和钢筋屈服后FRP拉断)和两种界限破坏情形(钢筋屈服时混凝土压碎和FRP拉断时混凝土压碎)进行了极限状态分析,提出了各种弯曲破坏极限状态相应的承载力计算公式和界限条件,其计算结果与作者及国外已有试验实测值吻合较好。

FRP片材加固钢筋混凝土梁二次受力试验研究

进行了7根纤维布加固钢筋混凝土梁的受弯试验,考虑了无二次加载历程、加载到未加固梁极限荷载 的50%、加载到未加固梁极限荷载的50%再卸载至极限荷载的25%三种情况。试验结果表明纤维布加固梁 的开裂荷载和极限荷载有显著提高;加固前初始应力水平越高,极限荷载提高越不理想。

FRP加固钢筋混凝土梁抗剪承载力计算方法研究

在FRP加固钢筋混凝土梁抗剪试验的基础上,系统地总结了已有的FRP加固钢筋混凝土梁抗剪承载力计算方法。通过与大量试验数据的比较,指出了已有计算方法的不足之处。在统计试验梁试验结果的基础上,综合考虑开裂角度、配箍率、剪跨比的影响,对Ahmed的有效应变计算模式进行了修正,提出了修正的FRP加固钢筋混凝土梁抗剪计算模式。经过与试验值的对比,证明本文提出的修正计算模式与试验值吻合良好。

预应力FRP加固钢筋混凝土结构若干问题的探讨

提出了预应力纤维材料加固钢筋混凝土结构中张拉应力的大小和施工工艺的选取等问题,通过比较国内外在这些方面的研究成果,对上述技术问题提出一些建议,为以后的研究与设计提供参考。

FRP加固钢筋混凝土梁非线性有限元分析

在GFRP布加固钢筋混凝土梁受弯试验的基础上,考虑钢筋、混凝土的材料非线性行为,采用有限元法对FRP加固钢筋混凝土梁的受弯力学性能进行了数值模拟和分析,并与试验结果进行了比较.根据计算结果,分析了FRP加固钢筋混凝土梁的极限荷载、剥离荷载、FRP的应变分布、FRP端部区应力分布情况及受力机理.分析结果表明,非线性有限元法可以很好地模拟FRP加固钢筋混凝土梁的受力性能,并能预测FRP加固钢筋混凝土梁发生剥离破坏的荷载.

FRP加固的钢筋混凝土梁剥离破坏研究综述

本文介绍了FRP加固的钢筋混凝土梁剥离破坏的试验研究、理论研究分析方法,提出了一些建议。

高温下FRP加固钢筋混凝土板非线性分析

为了给FRP加固钢筋混凝土板的耐火性能研究提供数值计算方法,实现FRP加固板高温下的热-力学耦合分析,在合理选取混凝土、钢筋及FRP材料力学性能参数的基础上,编制了FRP加固板高温下的非线性有限元分析程序,程序的有效性得到了已有试验结果的验证.基于程序对薄涂型防火涂料厚度、载荷比、混凝土板纵筋配筋率、FRP加固量、混凝土板厚及钢筋保护层厚度等对影响加固板跨中位移的相关参数进行计算分析.结果表明:防火涂料厚度、火灾载荷比以及FRP加固量对加固板耐火性能有显著影响;混凝土板厚及钢筋保护层厚度也对火灾下的加固板挠度产生影响;而跨中挠度随混凝土板纵筋配筋率的变化不明显.

碳纤维布加固钢筋混凝土圆柱的试验研究

用碳纤维布加固混凝土结构是一种优点多、效果明显的加固新方法。本文采用碳纤维布 ,分别对未加载的钢筋混凝土圆柱及加载至开裂的钢筋混凝土圆柱进行加固 ,通过试验研究了碳纤维环箍加固对钢筋混凝土圆柱在轴心受压情况下极限承载力的提高程度 ,并对碳纤维布加固的混凝土圆柱的受力特点及影响承载力的因素作了分析。

FRP加固钢筋混凝土梁的抗剪计算方法

随着利用FRP加固混凝土结构研究的深入和应用的拓展,FRP加固钢筋混凝土梁抗剪性能的研究已取得了丰硕的成果。以往对抗剪承载力的分析大多是基于有效应变即对极限应变进行有效折减的方法,而最近的研究则引入了裂缝处FRP应变分布不均匀系数。在此基础上,本文综合考虑了FRP发挥的最大应变、沿裂缝应变分布的不均性以及斜裂缝倾角对有效应变的影响,提出了等效有效应变的概念,使计算趋于简单和清晰。本文收集了128根FRP全包裹的、以FRP断裂破坏为主的钢筋混凝土梁的抗剪实验数据,通过对主要影响因素的统计分析,建立了等效有效应变简单可靠的计算公式和基于FRP断裂的抗剪承载力设计方法。128根实验梁的抗剪计算结果表明,本文提出的方法简单可行,意义明确,且精度要比已有的建议公式稍高。

FRP板加固钢筋混凝土梁的计算探讨

采用纤维增强塑料 (FRP)板对钢筋混凝土构件进行加固是近年来混凝土结构病害防治研究领域的一个新兴方向。该文基于钢筋混凝土结构设计理论中的截面平衡方程和应力应变关系 ,为FRP板加固的钢筋混凝土梁的计算提供了行之有效的理论和方法。以双筋矩形截面梁的计算分析为重点 ,给出了适用于单筋、双筋矩形截面梁和T形截面梁的计算公式 ,较好地反映了梁抗弯加固时正截面受力情况 。

FRP侧贴加固钢筋混凝土梁受弯承载力计算与分析

根据纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Plastics)侧贴加固钢筋混凝土构件受弯性能的试验研究,对受弯破坏形态和设计要求进行了讨论。基于平截面假定的正截面受弯承载力的计算理论,提出了FRP侧贴加固构件的正截面受弯承载力的实用计算方法。计算值与试验值吻合较好,并具有较高的可靠性,可供设计参考。探讨了《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367-2006)中由梁底改贴到梁两侧面的FRP截面积修正系数ηf的取值情况:在hf/h为定值时,ηf并不象《混凝土结构加固设计规范》所示为定值,而是随加固梁各参数的变化而变化。

FRP片材加固钢筋混凝土梁挠度计算方法研究

采用纤维增强复合材料(FRP)片材加固钢筋混凝土梁可以大幅度提高其抗弯承载力,但其抗变形能力改善却并不显著。基于平截面假定,将FRP片材换算为受拉钢筋,推导换算后的截面有效高度增大系数表达式,通过有效惯性矩法分析得到FRP片材应变与实配受拉钢筋应变比值的变化规律。按照刚度解析法的思路,建立FRP片材加固的钢筋混凝土梁的抗弯挠度计算方法,得到的刚度计算公式在FRP加固量为零时可退化为GB50010—2010《混凝土结构设计规范》中普通钢筋混凝土受弯构件的抗弯刚度计算式。通过国内外相关试验梁数据验证表明,对于FRP加固的钢筋混凝土梁,采用本文计算方法得到的挠度计算值与试验值吻合较好,可供实际工程设计参考。

外贴FRP加固钢筋混凝土梁抗弯疲劳性能研究进展

纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,简称“FRP”)因其轻质、高强、抗疲劳性能好等优点被广泛用于加固工程中。在疲劳荷载作用下,外贴FRP加固钢筋混凝土梁中的各材料性能以及FRP-混凝土界面粘结性能不断劣化,既有损伤不断累积,从而大大降低了加固梁的使用安全性。本文从试验研究、数值模拟以及理论分析三方面对外贴FRP加固钢筋混凝土梁的抗弯疲劳性能研究进行了详细总结,并对FRP-混凝土粘结界面和锈蚀钢筋混凝土加固梁的疲劳性能进行了介绍,分析了现有研究中存在的不足,并为今后的研究方向提出一些建议。

FRP加固钢筋混凝土梁疲劳性能的分析

随着FRP材料越来越多的用于诸如公路、铁路桥等这类长期承受疲劳荷载作用的梁式钢筋混凝土结构的加固修复中,对使用FRP加固的钢筋混凝土结构疲劳性能研究,也越来越受到国内外相关学者和工程技术人员的关注。对加固后结构的疲劳性能的研究,也是对现有的FRP加固RC结构研究内容的有力补充,使现有FRP加固钢筋混凝土结构的研究内容更为完整。本文结合现有实验,从理论上较完整地分析了FRP加固钢筋混凝土梁的疲劳性能。

FRP片材加固钢筋混凝土梁破坏形态分析

通过实验,分析研究了FRP加固钢筋混凝土梁的压碎破坏、纤维布拉断破坏、粘结破坏等三种破坏形态,探讨了加固钢筋混凝土梁的破坏特征,最后对试验结果进行了详细的分析,从而为其他工程提供了参考依据。