FRP混凝土组合结构耐久性研究综述

文章总结了FRP混凝土组合结构的研究进展,阐述了对国内外复杂环境下FRP混凝土组合结构研究进展,深入分析了冻融循环、碱性环境、海洋环境对FRP混凝土组合结构耐久性的影响,讨论了FRP混凝土组合结构耐久性损伤的原因,分析了FRP混凝土组合结构在实际工程和研究中的不足,并提出了FRP混凝土组合结构的未来研究发展趋势,旨在推进FRP混凝土组合结构耐久性研究,为建筑行业发展提供技术保障。

FRP混凝土结构力学性能的实验研究

本文首次引入基于马赫-曾德(Mech-Zehnder)原理的全光纤应变传感器系统到FRP混凝土结构的力学性能研究中,通过四点弯曲试验来测量试件内部的应力应变状态,并结合电测结果进行综合分析,为进一步的理论分析和计算奠定了实验基础.

光纤系统应用于FRP混凝土结构的实验研究

本文引入基于马赫-曾德(Mech-Zehnder)干涉原理的光纤传感检测系统,成功地进行了FRP混凝土结构的应变和振动检测。本文为光纤传感器应用于复合材料,并向工程结构的力学性能测试提供了新的技术装置,也为智能结构的研究奠定了技术基础。

光纤传感系统应用于FRP混凝土结构振动检测的实验研究

本文引入基于马赫—曾德(Mech-Zehnder)干涉原理的光纤传感振动检测系统,成功地进行了FRP混凝土结构的振动检测。光纤传感器粘贴于结构件表面(或埋入结构件内部)的干涉型光纤技术,为复合材料结构的实时振动监测提供了一个新方法。

对FRP混凝土柱轴心受压试验的分析

FRP复合材料具有许多优良的力学性能,被广泛地应用于土木工程领域。本文通过对一个FRP外包混凝土柱轴心受压试验的详细描述与分析,总结出FRP混凝土柱的一些受力特点和力学性能。

钢梁外包FRP混凝土抗弯承载力计算

目的研究一种简化处理的不同破坏形态下构件极限抗弯承载力的计算方法,以方便工程实际的应用.方法采用实用叠加方法对SRHC梁贴FRP的受力过程和破坏特征进行研究.根据中和轴到钢骨的截面距离不同,将受压区高度与钢骨上翼缘至混凝土受压边缘的距离进行比较,以此来确定FRP加固后梁在破坏时的不同抗弯承载力的适用公式.基于纤维模型法,对受弯钢梁外包混凝土贴FRP布构件进行非线性全过程分析.结果提出了受弯钢梁外包混凝土贴FRP布构件承载力计算公式.通过实例表明,FRP的加固层数是构件受力性能重要的影响参数,在相同的变形条件下,FRP层厚度增加,组合构件的承载能力也有所提高,最佳加固率在3层以内.构件的承载能力随着混凝土强度的提高而提高.结论笔者给出的计算公式克服了简单叠加法和一般叠加法在计算上的缺陷,计算简便,可用于工程实际和结构设计中.

FRP混凝土组合结构研究及应用

FRP材料和混凝土材料均为现代建筑领域的重要材料,各具优缺点,二者组合使用,能够最大化发挥二者的优势,提升组合结构的整体性能,如强度、耐腐蚀性、可塑性等,促使该种组合结构在现代工程行业领域占据重要的地位。因此,本文简单介绍FRP混凝土组合结构的概念和特点,并以某工程项目为例,重点探究FRP混凝土组合结构在工程施工中的应用要点,以供参考。

橡胶粗细集料含量对FRP约束橡胶混凝土应力-应变关系的影响

为研究橡胶粗细集料体积分数对纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer, FRP)约束橡胶混凝土应力-应变关系的影响,提出了橡胶粗细集料体积替换率的概念,并通过收集已发表文献的110组应力-应变关系试验曲线,分析了橡胶粗细集料体积替换率对FRP约束不同截面橡胶混凝土柱应力-应变关系关键参数的影响,基于分析结果建立了FRP约束橡胶混凝土的应力-应变关系模型和抗压强度模型,两个模型中均考虑了橡胶粗细集料体积替换率和橡胶混凝土截面形状的影响.模型评估结果表明:随着橡胶粗细集料体积替换率、FRP约束应力比和截面倒角半径比的增加,FRP约束橡胶混凝土的抗压强度均呈增大的趋势;建立的抗压强度模型可准确预测橡胶颗粒取代部分细集料或粗细集料的FRP约束橡胶混凝土抗压强度,平均误差仅为1.03;建立的应力-应变关系模型能够较好预测FRP约束橡胶混凝土的应力-应变关系曲线变化.

FRP-纤维混凝土装配式结构在某工程应用中的重点、难点分析

北京环球影城环球大酒店顶部穹顶结构受地理位置的要求,要满足非磁性要求,不能采用钢筋,最终采用FRP型材-纤维混凝土装配式组合结构。该穹顶结构为五层中心支撑-框架结构,外部造型为8片莲花花瓣组成。主体结构1~2层为中心支撑框架-纤维混凝土剪力墙结构,3-5层为式中心支撑框架结构。主要材料分为FRP材料和自密实纤维混凝土。FRP构件分为GFRP管、GFRP型材、GFRP筋、GFRP网格、槽型FRP梁、L型FRP支撑等。本文简要的对FRP型材-纤维混凝土装配式组合结构的施工工艺进行描述,并着重描述了BIM技术的应用,施工过程中的重点难点分析,施工过程中出现的问题和优化方案进行了总结,为后续类似工程的提供经验分享。

冻融循环下FRP筋混凝土界面黏结强度预测

在冻融、腐蚀等恶劣服役环境下,用纤维增强复合材料(FRP)代替钢筋来提升混凝土结构的耐久性,已越来越多地应用在土木工程中.针对冻融循环下FRP筋混凝土界面黏结机理复杂,反映界面性能的理论模型难以构建问题,基于文献中110组冻融循环下FRP筋混凝土拉拔试验数据,采用遗传算法优化的反向传播神经网络(GA-BPNN)预测FRP筋混凝土界面黏结强度,通过分析权值矩阵的参数敏感性,筛选界面黏结强度的主要影响参数并以此为变量,运用基因表达式编程(GEP)方法建立界面黏结强度的计算公式.与目前文献中仅有的两个理论模型相比,所提公式在计算冻融循环下FRP筋混凝土界面黏结强度时精度更高、泛化性能更强.

基于长短期记忆网络的FRP约束混凝土圆柱循环轴压应力-应变预测模型

纤维增强复合材料(Fiber reinforced polymer,FRP)已被广泛应用于既有混凝土结构的加固改造和新建结构中。FRP约束混凝土柱在地震作用下通常会受到轴压的往复循环作用,研究FRP约束混凝土在循环轴压作用下的应力-应变特性对于FRP在实际工程中的应用具有重要意义。该文提出了一种用于建模循环轴压下FRP约束混凝土柱应力-应变特性的神经网络预测模型,该模型采用长短期记忆(Long short-term memory,LSTM)单元对循环应力-应变曲线中的滞回特性进行建模,构件的物理参数被有效地集成在网络的输入中。该模型能以端到端的方式进行高效的训练且不依赖任何专家经验。制作了一个包含166个FRP约束普通混凝土柱的循环轴压数据库,在该数据库上对模型的准确性和鲁棒性进行了充分的评估,结果表明测试集平均预测误差仅为0.32 MPa。此外,对网络结构和超参数的影响进行了详细的讨论,结果表明该模型具有出色的预测性能。

FRP筋混凝土框架梁柱节点的抗震性能研究

为了深入研究FRP筋混凝土框架梁柱节点的抗震性能,以提高建筑结构在地震作用下的安全性和可靠性,进行了一系列的试验研究与有限元分析。分别选取BFRP筋、GFRP筋和普通钢筋作为受力筋,制作钢筋混凝土框架梁柱节点试件,对其开展拟静力往复加载试验,分析不同类型节点的破坏模式、受力性能。结果表明:FRP筋混凝土框架梁柱节点的最大承载力及相应水平位移高于普通钢筋混凝土节点,在抗震性能方面具有更高的整体承载能力,能有效吸收和分散能量,减少结构损伤,其滞回曲线变化趋势显示在加载过程中具有较好的稳定性和延性,不同类型FRP筋的力学性能参数对节点抗震性能有直接影响,使得FRP筋混凝土框架结构在地震频发地区具有更高的安全性和实用性,为建筑结构抗震设计提供了重要的理论依据和实践参考。

FRP-钢-混凝土组合柱的研究现状

纤维增强聚合物(FRP)复合材料作为约束材料,已在组合柱中得到了大量研究与应用.其中组合形式主要包括FRP混凝土钢混合双管柱、FRP钢管混凝土柱以及FRP型钢混凝土柱.通过回顾和总结近几年国内外对于上述3种组合柱的研究成果,详细分析了组合柱的力学性能,并研究了各种组合柱的受力特点及组合柱中FRP、钢和混凝土3种材料之间的相互作用机理.结果表明:虽然针对FRP钢混凝土组合柱已进行了大量试验研究,但理论研究尚不成熟,今后的研究应基于理论分析与试验研究相结合,对FRP钢混凝土组合柱进行透彻研究,同时还需有效结合3种材料进行截面设计,从而提高组合柱的力学性能.

FRP加强混凝土梁延性分析

对FRP混凝土配筋梁,FRP和钢筋混合配置的混凝土梁进行了计算机仿真计算,在计算结果的基础上,着重在弯矩—曲率关系方面探讨了这两种梁的延性性能,并同钢筋混凝土梁进行了比较分析。

FRP管混凝土轴压柱力学性能影响规律研究

对3种截面形式(FRP管-混凝土-型钢、FRP管-混凝土-钢管、中空FRP管混凝土)的32组FRP混凝土组合构件进行轴压试验,并利用人工神经网络技术对试验数据建模分析,以极限承载力提高值作为力学性能评判指标,研究壁厚、管径、混凝土强度、空心率和含钢当量5个参数对力学性能的影响规律。结果表明,对力学性能影响最大的参数是FRP管壁厚度和管径,其次是混凝土强度,三者相差不大,空心率和含钢当量影响最低;FRP管壁厚和管径的增加均会使力学性能有显著提升;混凝土强度对力学性能整体影响趋势是递减的,但在不同情况下,随混凝土强度的提高力学性能会出现降低、先升高后降低以及升高等情况;随空心率和含钢当量的提高,整体力学性能有所下降且下降趋势较为平缓。

长期荷载作用对FRP约束混凝土轴心受压构件力学性能的影响

进行了12个FRP约束混凝土轴心受压短试件在长期荷载作用下的变形性能以及长期荷载作用后构件承载力的试验研究。基于ACI(1992)方法,提出一种适合于长期荷载作用下FRP约束混凝土轴心受压短构件变形的计算方法,理论结果和试验结果基本吻合。最后,分析了加载龄期和持荷时间、轴压比、含FRP率、FRP和混凝土强度等因素对长期荷载作用下FRP约束混凝土轴压构件变形性能的影响规律。

FRP约束混凝土柱抗震性能若干问题的探讨

基于实验研究和理论分析结果,对纤维增强复合材料(FRP)约束混凝土柱抗震性能研究中存在的若干关键问题进行了探讨,包括FRP约束混凝土构件在往复荷载作用下的受力特点、破坏特征、荷载-位移关系、弯矩-曲率关系、耗能及延性变化规律等,最后重点探讨了FRP约束混凝土柱在往复荷载作用下的刚度特性。

FRP约束混凝土柱发展现状简述

作为一种在土木工程中开始被广泛应用的新型结构材料,FRP具有轻质、高强、抗腐蚀和耐疲劳等优点,近年来备受国内外土木工程界的关注。简要介绍了FRP约束混凝土在土木工程中的应用,并对其研究现状进行简述,最后探讨了值得进一步深入研究的若干关键问题。

FRP与混凝土组合结构研究综述

本文从FRP约束混凝土的试验研究、FRP约束混凝土柱的强度模型、其他形式的FRP与混凝土组合结构三方面阐述FRP与混凝土组合结构的研究现状,并提出现阶段需要继续深入的一些问题。

FRP约束混凝土构件抗弯承载力研究

采用数值分析方法对FRP约束混凝土纯弯构件的荷载 -变形关系进行全过程分析 ,理论计算结果与实验结果吻合良好 ,在此基础上 ,本文推导了FRP约束混凝土构件抗弯承载力简化计算公式 ,公式形式简单 ,概念明确 ,便于实际应用。简化公式计算结果与实验结果吻合较好。本文的研究成果可为进一步深入研究FRP约束混凝土压弯构件的力学性能和承载力计算方法提供参考。