Square concrete columns strengthened with carbon fiber reinforced plastics sheets at low temperatures

Twenty-one square concrete columns were constructed and tested. The testing results indicate that bonded carbon fiber reinforced plastics(CFRP) sheets can be used to increase the strength and improve the serviceability of damaged concrete columns at low temperatures. The failure of the specimens,in most cases,takes place within the middle half of the columns. And the failure of strengthened columns is sudden and explosive. The CFRP sheets increase both the axial load capacity and the ultimate concrete compressive strain of the columns. The ultimate loads of strengthened columns at-10,0 and 10 ℃ increase averagely by 9.09%,6.63% and 17.83%,respectively,as compared with those of the control specimens. The axial compressive strength of strengthened columns is related to the curing temperatures. The improvement of axial compressive strength decreases with reducing temperature,and when the temperature drops to a certain value,the improvement increases with falling temperature.

弯-剪-扭复合受力CFRP布加固RC梁抗扭性能细观数值分析

为了研究弯-剪-扭复合受力条件下碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer, CFRP)布加固钢筋混凝土(reinforced concrete, RC)梁的抗扭性能,建立体现混凝土材料非均质性、钢筋-混凝土黏结滑移关系和CFRP布-混凝土相互作用关系的细观数值分析模型。由于缺乏CFRP布加固RC梁在弯-剪-扭复合受力作用下失效破坏的典型物理试验,采用复合对比验证法对数值模型的合理性进行验证,即分别与单独受剪、单独受扭以及受弯-扭复合作用下RC梁和CFRP布加固RC梁的试验结果进行对比验证。进而,基于建立的细观数值分析模型探究了配纤率和扭弯比对CFRP布加固RC梁在弯-剪-扭复合受力作用下抗扭力学性能的影响。结果表明:1)采用CFRP布加固能够显著提高RC梁的峰值扭矩;2)随配纤率增加,RC梁损伤分布范围逐渐变大,CFRP布应变逐渐减小,梁整体峰值扭矩增大,但其增大幅度减小;3)随扭弯比增加,RC梁裂缝分布愈加集中,裂缝与水平方向夹角逐渐减小,梁整体峰值扭矩增大,CFRP布应变减小。建立的考虑弯-剪-扭复合受力作用的数值模拟方法可为后续研究复杂应力状态下CFRP布加固RC梁尺寸效应行为等奠定基础。

UHPC梁开裂弯矩适用计算方法研究

为探究超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)梁抗开裂性能,通过4点弯曲试验研究了不同纤维类型、掺量及配筋率对梁受弯抗开裂性能的影响.基于试验结果,结合理论分析及数值模拟,对比了不同开裂弯矩计算方法结果,并探究了多种UHPC受拉本构对开裂荷载计算值的影响.分析了不同方法所得结果的差异及原因,提出了一种超高性能混凝土梁开裂弯矩计算方法.结果表明:UHPC抗拉强度是影响梁开裂弯矩的最直接因素,提高梁配筋率、增大纤维掺量、改变纤维形状有利于提高梁的抗开裂性能,但作用有限;截面平衡法、等效截面法计算结果偏大,美国FHWA规范的计算结果与试验值较为吻合,但相关性不好;收集相关文献数据验证表明,本文方法能准确预测超高性能混凝土梁开裂弯矩.

3种加锚方式下2种碳纤维布加固钢筋砼梁抗剪承载力计算的比较

按照《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》与《混凝土结构加固设计规范》分别对胶锚或钢板锚、环形箍及自锁式、加织物压条一般式3种U形箍加锚方式加固后的梁斜截面承载力进行计算。结果发现,2种计算方式得出胶锚或钢板锚加锚方式的承载力增加值差异最小,加织物压条一般式的差异最大。2个工程抗剪加固应用算例的验证结果与计算结果一致。由此可知,在相同加固要求条件下,采用胶锚或钢板锚加锚方式的加固成本最低。

锚固碳纤维布加固低强度钢筋混凝土梁有限元分析

为研究不同加固方式下低强度钢筋混凝土梁的受力性能及裂缝开展情况,本文通过有限元软件建立了钢筋混凝土梁的三维有限元模型。通过与试验数据的对比分析,得到的模拟结果和试验结果吻合较好,较准确地反映出混凝土梁的受力特征和受力过程,验证了数值模型的合理性;通过仿真分析进一步验证,相较于碳纤维U形箍锚固梁,钢板U形箍锚固梁可以更好地抑制梁底碳纤维布与混凝土的剥离,从而提高加固效果。

基于试验与数值模拟的在役PC连续梁桥碳纤维布加固效果分析

为了研究碳纤维布对在役预应力混凝土连续梁桥的加固效果,选取梁体有U形缝的桥跨和无缝的对比跨进行现场试验和数值计算。结果表明,粘贴碳纤维布加固对于开裂结构的刚度提升效果非常有限,不适用于开裂结构在正常使用状态下的刚度提升,也不适用于未开裂结构的预防性加固,但可以通过抑制裂缝开展提高开裂结构的耐久性。

应用碳纤维布增强钢筋混凝土柱抗震能力的研究

本文通过８根钢筋混凝土柱在周期反复荷载作用下受力性能的试验研究，验证了使用碳纤维布 包裹钢筋混凝土柱来提高其延性这种补强加固方法的有效性。本文分析了轴压比、混凝上强度、碳 纤维布强度以及碳纤维布的包裹范围、包裹层数等因素对抗震加固效果的影响。最后，还对碳纤维 布加固钢筋混凝土柱使其延性提高的机理进行了分析。

碳纤维布加固钢筋混凝土柱受剪性能试验研究

对７ 根碳纤维布加固混凝土柱进行了受剪试验研究，研究结果表明，采用碳纤维布加固对提高混凝土柱的受剪承载力有明显的效果。

高强玻璃纤维/碳纤维混杂复合材料加固混凝土梁的抗弯试验研究

以高强玻璃纤维 (SGF)布与碳纤维 (CF)布混杂加固混凝土梁 ,进行对比试验研究 ,结果表明 ,与单一CF布加固相比 ,SGF/CF布混杂加固不仅使梁的延性显著提高 ,加固成本大幅降低 ,而且承载力也略有提高 ,仅刚度略为降低。

单向碳纤维布用于混凝土受弯构件的加固和修复

初步研究了在混凝土试件受力面用环氧树脂胶粘贴单向碳纤维布（ＣＦＳ）对混凝土受弯试件的加固和修复作用．结果表明：在混凝土表面粘贴１～３层碳纤维布，可使混凝土试件的断裂荷载提高１～２．５倍；碳纤维布对有缺陷的混凝土试件有明显的修复和加固作用．

混杂纤维布加固混凝土梁的试验研究

本文首次提出混合采用玻璃纤维布和碳纤维布对钢筋混凝土梁进行加固的思路 ,并开展了对比试验研究。结果表明相对碳纤维布加固方法 ,混杂纤维布加固法既能提高构件的延性 。

CFRP布加固混凝土梁的裂缝分析与计算

根据传统的钢筋混凝土裂缝宽度计算理论,对CFRP布加固混凝土梁的裂缝宽度计算方法进行了分析研究.提出了考虑CFRP布加固影响的正常使用阶段裂缝间距、钢筋应力和钢筋应力不均匀系数的计算公式,在此基础上按混凝土梁的裂缝宽度计算方法,给出了CFRP加固混凝土梁的裂缝宽度计算公式.计算与试验结果吻合较好,且与传统的钢筋混凝土梁的裂缝宽度计算公式统一,可作为实际工程应用参考.

碳纤维布提高钢筋混凝土梁受剪承载力试验研究

通过 12根碳纤维布补强加固钢筋混凝土梁的试验 ,重点研究碳纤维布对梁抗剪承载力的影响和作用。主要试验参数有 :碳纤维布的宽度和间距、碳纤维布的粘贴层数、梁的剪跨比、配箍率和混凝土强度。试验研究表明 ,碳纤维布可以明显地提高钢筋混凝土梁的抗剪承载力 ,并改善构件的变形性能 ,增强构件的变形能力。最后 ,提出了一个简化的碳纤维布提高钢筋混凝土梁受剪承载力的设计计算公式。

碳纤维布用于改善斜向受力高强混凝土柱抗震性能的研究

基于 8根高强混凝土柱在周期反复荷载作用下受力性能的试验 ,本文编制了矩形截面高强混凝土双向压弯构件全过程受力分析计算机程序 ,对影响碳纤维布抗震加固效果的因素进行了分析 ,理论计算结果与试验结果吻合较好。在此基础上 ,本文进一步分析了斜向受力情况下碳纤维布包裹层数、轴压比、荷载角等因素对抗震加固效果的影响。试验结果与电算结果均表明 ,在一定范围内横向缠裹碳纤维布可显著改善高强混凝土柱的延性。

碳纤维布用于钢筋混凝土梁抗弯加固的试验研究

在 2 0根梁的试验基础上 ,对用碳纤维布加固钢筋混凝土梁后的受弯破坏特征及对梁的极限承载力、刚度等的影响进行了研究与分析 ,提出了相应的设计方法与建议 ,供工程应用参考。

玄武岩纤维布加固混凝土梁的抗弯疲劳性能试验

通过2根玄武岩纤维布加固的钢筋混凝土梁和1根普通钢筋混凝土梁的弯曲疲劳性能试验研究,分析玄武岩纤维布对加固梁抗弯疲劳性能的影响.试验结果表明,采用玄武岩纤维布进行加固后,梁的抗疲劳性能得到极大改善;粘贴1层和2层玄武岩纤维布后,钢筋混凝土梁的疲劳寿命分别提高了66%和235%,50万次时,其疲劳变形分别减小了26.04%和35.40%.在纤维布与混凝土粘结可靠的情况下,若梁的配筋率不超过2.5%,加固梁发生钢筋疲劳断裂破坏的可能性极大.

应用碳纤维加固韩庄闸公路桥T梁

介绍了利用碳纤维材料加固韩庄闸公路桥钢筋混凝土T梁的设计方法、施工工艺及施工中的质量控制要点 .经应用表明 ,用碳纤维加固混凝土构件施工方便、工期短。

预张拉碳纤维布加固钢筋混凝土梁受弯性能研究

采用自行开发的锚具和张拉加固施工工艺,对12根钢筋混凝土梁进行了预张拉碳纤维布加固和单调静力加载试验.通过试验,研究了加固梁的破坏模式和破坏机理,分析了持荷力水平、碳纤维布预张拉应变和加固量对构件受力性能的影响.结果表明,采用预张拉工艺加固钢筋混凝土梁,梁端锚具具有很好的锚固作用,能有效避免碳纤维布端部剥离;提高碳纤维布的工作应变,可使抗拉强度得到充分利用;增加碳纤维布预拉应变和碳纤维布用量可提高梁的承载力,改善梁的使用性能;对于极限状态下碳纤维布被拉断这一破坏模式,加固时梁上的持荷水平对预张拉碳纤维布加固梁的极限承载力影响不大.另外,给出了加固梁截面抗弯承载力的计算公式和加固设计建议.

碳纤维布改善高强混凝土性能的研究

研究了碳纤维布对提高高强混凝土抗压强度和改善其延性的作用。试验发现 ,包裹碳纤维布可以提高试件的抗压强度 ,并有效地改善混凝土的变形性能 ,其效果随碳纤维用量的增加而更加显著。根据提供的公式 ,可以将碳纤维用量折换成等效箍筋用量。同时 ,在试验的基础上 ,根据理论分析和对试验结果的整理 ,归纳出了碳纤维布约束高强混凝土的应力 -应变全曲线方程。最后 ,利用提出的全曲线方程 ,编制了有关计算分析程序 ,分析了包裹碳纤维布对提高高强混凝土压弯构件的强度和延性的作用。

碳纤维布加固混凝土构件的探讨

对碳纤维布的优点及在国外的发展和国内应用前景进行了探讨,并对碳纤维布加固混凝土构件的一些优缺点进行了总结 提出了碳纤维布加固中的一些关键问题。