采用GFRP配筋解决混凝土碳化对桥梁面板的负面影响

桥梁面板是桥梁结构的主要构件,对结构的整体性能和交通运输起着至关重要的作用。然而随着使用年限的增加,混凝土碳化将对钢筋混凝土桥梁面板的耐久性能产生较大的影响。近年来,玻璃纤维增强复合筋材(GFRP Bars)因具有高强、轻质、耐腐蚀等性能而逐渐被工程界认可。非线性有限元分析结果表明,由于压缩薄膜效应的存在使得同样配筋率的GFRP筋混凝土桥梁面板与钢筋混凝土桥梁面板的工作性能相似,证实了GFRP筋代替钢筋的可行性。在分析混凝土的碳化机理和GFRP的材料属性后发现,由于碳化使混凝土的渗透性和孔隙率降低,在碳化发生以后GFRP筋混凝土桥梁面的耐久性能不仅没有下降反而有所提高。

基于压缩薄膜效应的混凝土桥面板承载力算法

为研究混凝土桥梁面板的真实承载能力,结合混凝土板内的压缩薄膜效应对结构进分析.通过结构试验的方法分析了一套典型的钢混桥梁结构,试验过程中对配筋率、支撑梁尺寸和混凝土强度进行调整并分析其对承载能力的影响.结果表明,由于压缩薄膜效应的作用,结构的真实承载能力大于现行设计方法的计算结果.根据过去的研究,基于塑性极限理论,建立一套考虑压缩薄膜效应的混凝土桥梁面板的承载力计算方法.在该方法中,对混凝土桥梁面板所承受的侧向约束刚度进行定义.通过与多桥梁面板的试验结果进行对比后发现,该理论模型能够准确地计算出此结构类型的承载能力.

采用GFRP配筋解决混凝土碳化对桥梁面板的负面影响

桥梁面板是桥梁结构的主要构件,对结构的整体性能和交通运输起着至关重要的作用。然而随着使用年限的增加,混凝土碳化将对钢筋混凝土桥梁面板的耐久性能产生较大的影响。近年来,玻璃纤维增强复合筋材(GFRP Bars)因具有高强、轻质、耐腐蚀等性能而逐渐被工程界认可。非线性有限元分析的结果表明,由于压缩薄膜效应的存在使得同样配筋率的GFRP筋混凝土桥梁面板与钢筋混凝土桥梁面板的工作性能相似,证实了GFRP筋代替钢筋的可行性。在分析混凝土的碳化机理和GFRP的材料属性后发现,由于碳化使混凝土的渗透性和孔隙率降低,在碳化发生以后GFRP筋混凝土桥梁面的耐久性能不仅没有下降反而有所提高。

碱当量与模数对碱矿渣混凝土抗压强度的影响

采用英国北爱尔兰地区高炉矿渣、水玻璃等原材料制备碱矿渣混凝土,研究水玻璃碱当量和模数对碱矿渣混凝土性能的影响。结果表明:碱矿渣混凝土的坍落度随碱当量增加而增大。碱当量较小时(4%和6%),水玻璃模数对碱矿渣混凝土坍落度影响不明显;但当碱当量增大至8%时,碱矿渣混凝土坍落度明显随模数增加而增大。以3 d抗压强度为指标,水玻璃碱当量不应低于6%,最佳模数为1.0左右;以28 d及以后抗压强度为指标,最佳碱当量及模数则分别为6%和1.5左右。碱矿渣混凝土抗压强度随养护龄期的延长呈对数增长,28 d抗压强度均达到91 d抗压强度的75%以上,28 d后抗压强度发展缓慢。

碱矿渣混凝土氯离子扩散试验研究

采用氯离子非稳态自然扩散试验测试了碱矿渣混凝土的氯离子扩散系数,并与对比水泥混凝土进行比较。研究了水玻璃碱当量与模数对碱矿渣混凝土氯离子扩散系数的影响。结果表明:由于孔结构更好,碱矿渣混凝土氯离子扩散系数较对比水泥混凝土低,具有较好的抗氯离子侵入能力。水玻璃碱当量增加,碱矿渣混凝土氯离子扩散系数有所降低。碱当量一定时,氯离子扩散系数随模数增加,先呈现减小趋势,在模数为1.5左右达到最低值,随后氯离子扩散系数有增加趋势。不同于普通水泥混凝土,当碱当量与模数变化时,混凝土电导率不适合用于评价碱矿渣混凝土的孔结构。

抗剪加固FRP与混凝土界面粘结性能的试验研究

为了深入理解抗剪加固FRP与混凝土界面的粘结性能,该文对侧面粘贴FRP的21根预置裂缝小梁进行了试验研究。试验设计考虑了FRP粘结长度、宽度、厚度及FRP纤维方向与裂缝张开方向的角度(简称"FRP纤维受拉角度",用θ表示)对FRP与混凝土界面粘结性能的影响。试验结果表明:1)所用的预置裂缝小梁可以有效对FRP与混凝土的界面粘结性能进行试验研究;2)FRP粘结长度、宽度、厚度及纤维受拉角度等因素对粘结强度有明显影响;3)FRP应变沿宽度方向的分布是不均匀的,这主要是由于裂缝不均匀开展导致FRP在裂缝开展快的一边先剥离。

碳纤维无胶螺旋缠绕加固混凝土柱轴压试验研究

为解决纤维增强复合材料（FRP）因树脂类胶黏剂受热失效而难以有效提供侧向约束的问题,采用纤维条带无胶黏结螺旋缠绕的加固方法,对碳纤维螺旋缠绕加固混凝土柱（CSSC）进行常温下的单调轴压试验。采用粒子图像测速（PIV）技术测量应变,研究碳纤维层数、纤维条带宽、水泥浆设置及中部搭接等因素对其力学性能的影响。试验结果表明：CSSC试件比无加固混凝土的承载力提高20%以上,变形能力提高1～2倍,且破坏全过程无爆裂。CSSC试件的轴压性能随纤维层数的增加而显著提高;纤维条带宽增加会引起纤维与环向倾斜夹角的增加,不利于提高CSSC试件承载力;水泥浆设置在核心混凝土柱与纤维之间,有利于提高CSSC试件承载力;水泥浆设置在纤维外层,有利于增加试件横向极限应变。