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。

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。

FRP管增强混凝土结构的轴压极限强度

通过对组合结构轴心受压后期强化阶段力学特征及组分材料相互约束条件的研究,归纳出FRP管与核心混凝土的轴压极限应力预测公式;运用合成法得到FRP管混凝土的轴压极限强度;分析了各设计参数对组合结构轴压极限强度的影响。结果表明,纤维缠绕角与组合结构轴压极限强度之间呈非线性变化状态,且在不同的缠绕角范围内,轴压极限强度的变化趋势不同,组合结构达到强度极值点的纤维最佳缠绕角为72°。而约束管含量比与轴压极限强度之间近似呈正比关系。

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。

应用Pushover分析方法对FRP筋混凝土结构抗震性能设计的分析

地震是非常严重的一种地质灾害,会对地表建筑造成极大的伤害,可以使建筑坍塌和断裂,给人民带来安全威胁。而随着建筑行业的发展,建筑物的防震性能越来越被人们重视。Pushover分析方法是一种非常重要的抗震性能分析方法,而FRP筋混凝土结构是现代建筑当中应用非常广泛的一种建筑结构。本文笔者阐述了Pushover分析方法,并指出了Pushover分析方法在FRP筋混凝土结构防震性能及设计当中的应用。

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。

FRP管混凝土悬带拱桥试设计研究

FRP管轻质高强、耐久性好、易于维护,为了解FRP管应用于悬带拱桥体系时,桥梁的力学性能,以某大学中轴线景观人行桥——钢管混凝土悬带拱桥为背景,进行FRP管和混凝土的组合结构替代钢管混凝土结构的试设计研究。FRP种类较多,试设计时将拱肋调整为GFRP圆管混凝土,吊杆更换为GFRP变截面矩形方管,横梁更换为GFRP圆管混凝土,2条悬带增加为3条,悬带更换为可更换式的CFRP索。采用有限元软件建立试设计桥有限元模型,对试设计桥静力性能、弹性稳定性及自振频率进行验算,并比较不同阶段下FRP管混凝土悬带拱桥与钢管混凝土悬带拱桥静力性能。研究结果表明:FRP管混凝土悬带拱桥的静力性能和动力性能均可满足国内外现行的规范要求,FRP管混凝土悬带拱桥在施工阶段和正常使用阶段的内力均小于钢管混凝土悬带拱桥的内力。

FRP套管钢筋混凝土柱的研究和应用简述

纤维增强复合材料(FRP)在土木工程中的研究应用是目前国内外土木工程界研究的热点。介绍了套管钢筋混凝土柱的发展过程以及套管柱和FRP管混凝土结构的概念,总结了目前FRP套管钢筋混凝土柱的研究现状并对其今后的发展与应用进行了展望。

FRP筋混凝土受弯构件的设计原理

国外研究将纤维复合材料应用于土木工程已有多年，一种新材料势必带来新的设计理论。本文从裂缝宽度控制、变形控制与安全度控制的角度，对FRP筋混凝土受弯构件的安全性、实用性进行了理论上的推导，得出了FRP筋混凝土受弯构件的设计原理。

配FRP箍筋混凝土梁的抗剪性能研究进展

箍筋位于钢筋骨架最外侧,容易受到外界环境侵蚀而发生锈蚀,而采用纤维增强塑料(FRP)箍筋替代钢箍筋则可以有效解决该问题.与钢箍筋相比,FRP箍筋具有抗腐蚀性能优良、抗拉强度高、重量轻等优点,尤其适用于桥梁、水工等恶劣环境下的混凝土结构.20多年来,国内外针对FRP箍筋及配FRP箍筋的混凝土梁开展了较为系统的试验及理论研究.试验研究方面:得到了FRP箍筋的直径、弯曲段半径等对其弯拉强度的影响规律;研究了不同FRP箍筋配箍率对混凝土梁破坏模式与抗剪强度的影响.理论研究方面:借鉴钢筋混凝土梁抗剪模型的研究成果,提出了配FRP箍筋混凝土梁抗剪强度的设计计算方法.总结了上述有关研究成果,并对今后的研究方向进行了展望.

侧向撞击荷载下FRP管-混凝土-钢管组合梁抗撞性能的理论分析模型

基于ABAQUS有限元软件为平台建立了FRP管-混凝土-钢管组合结构在低速侧向撞击荷载下的有限元计算模型,该模型计算结果与现有试验结果对比后吻合良好,能够较好地模拟FRP管-混凝土-钢管组合结构在侧向撞击作用下的性能。同时利用该模型进行了有限元参数分析,通过改变冲击能量和空心率来分析它们各自对该组合结构撞击性能的影响。得出的结论是冲击能量对该组合结构跨中极限挠度影响显著,但冲击力平台值却几乎不变;空心率对该组合结构抗撞击性能影响较大,尤其是当空心率在0.6~0.8范围内时组合结构展现出良好的抗撞击性能,且当空心率χ=0.7时,FRP管-混凝土-钢管组合结构表现出的抗冲击力学性能最好。这些研究对进一步开展FRP管-混凝土-钢管组合结构的抗撞击性能研究提供了一定的参考依据。

FRP及其增强混凝土构件疲劳性能研究现状

纤维增强复合材料(FRP)作为一种新型材料,具有轻质高强、耐腐蚀性好及抗疲劳性好等优点。本文阐述了FRP材料的疲劳性能、FRP与混凝土界面粘结疲劳性能,以及FRP筋增强混凝土结构的疲劳性能等方面的研究成果,并提出应加强多因素作用下FRP疲劳性能的试验研究的建议。

海水海砂混凝土研究进展

利用海水海砂替代淡水河砂能够有效解决自然资源匮乏等问题,对海洋工程的建设具有重要意义。通过对国内外现有研究进行总结,综合分析了原材料特性、海水海砂混凝土力学性能以及海水海砂结构构件的研究等问题。海水和海砂可以有效地替代淡水和河砂以解决资源问题,未来还应研究在冲击荷载以及爆炸荷载下结构的损伤,以此更好为实际工程应用提供帮助。

纤维增强复合材料在土木工程中的应用与发展

纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer,FRP)作为一种新型高性能的复合材料,在不同领域的应用越来越广泛,中外学者针对FRP在土木工程领域的应用进行了大量的研究和实践,并取得了突破性的进展。主要介绍了土木工程中常用FRP的种类和性能,分析了其优点和不足,并介绍了FRP筋及FRP筋混凝土结构、FRP-混凝土-钢组合柱、FRP加固结构、FRP结构及FRP组合结构研究进展,以促进FRP在中国土木工程领域的推广应用。

基于激光超声二次谐波技术检测纤维增强树脂复合材料加固混凝土结构剥离损伤

纤维增强树脂(FRP)复合材料加固混凝土结构的早期剥离损伤往往趋向于闭合状态,传统线性超声技术对这种剥离损伤不敏感。本文提出了基于连续激光激发窄带超声波技术结合非线性超声二次谐波法检测FRP复合材料加固混凝土剥离损伤的方法,该方法通过强度调制激光技术在加固结构的表面激励窄带超声表面波,在超声波的扰动下,依据弹簧模型的接触非线性理论,结构中的剥离分层损伤在界面处将产生开合效应,利用声学非线性二次谐波响应检测定位出剥离损伤位置。基于仿真和实验研究结果,验证了该方法对FRP复合材料加固混凝土结构早期剥离损伤检测具备可行性,实现FRP复合材料加固混凝土结构的非接触式、高灵敏度损伤检测。

Study Progress of FRP Rebars in Concrete Structures

Fiber reinforced plastics (i. e. FRP) rebars are one kind of high-performance composite materi- als used in concrete structures of civil engineering. Compared with ordinary steel rebars, FRP rebars have the characteristics of high tensile strength, an- tisepsis, light weight, low elastics modulus and low shear strength, et al. At present time, FRP re- bars have been studied and applied in Europe, America and Japan Since 2000, in the Fund of NS- FC, we systematically carried out experimental and theoretical studies on FRP rebars The progress of our research is briefly introduced in this paper.