纤维增强塑料（FRP）筋混凝土结构在港口工程中的应用

为解决海港工程中钢筋混凝土结构钢筋锈蚀问题，采用纤维增强塑料（FRP）筋代替传统钢筋，结合国内外相关规范，提出了港口工程中适用的FRP筋增强混凝土构件的设计计算方法，并对不同的设计控制指标进行了足尺寸构件力学性能试验验证，同时在某出运码头部分节段全部采用纤维增强塑料（FRP）替代钢筋工程试验，为解决港口工程耐久性问题提供了良好的工程实例。     

GFRP筋混凝土梁受弯性能试验研究

为解决海港工程中钢筋混凝土结构钢筋锈蚀问题,采用纤维增强塑料筋(GFRP)代替传统钢筋,开展了以GFRP筋的抗拉强度、平衡配筋率、最小配筋率、挠度为控制条件的不同配筋情况下GFRP筋增强混凝土梁的力学性能试验,对GFRP梁在荷载作用下的截面特性、裂缝分布、极限承载力和破坏形式等力学特性进行深入研究,为进一步在工程中开展应用提供了试验参考.     

FRP筋混凝土结构在港口工程中应用典型工程实例

纤维增强塑料筋(FRP)与传统钢筋相比主要有抗拉强度高、耐腐蚀、轻质等优点,适用于在海港工程中降低因采用各类防腐蚀措施而增加的工程造价和日后维护成本.本文通过在某出运码头中使用FRP筋增强混凝土构件的典型工程案例,对FRP筋混凝土结构受力性能、施工注意事项以及使用过程中存在的问题等做了详细的技术说明,为在港口工程中使用FRP筋混凝土结构提供了良好的工程实例.     

FRP筋混凝土梁短期刚度试验研究

开展了不同配筋情况下FRP筋增强混凝土结构抗弯性能试验,系统地研究了试验梁在各级荷载作用下刚度和挠度的变化规律,并分析了结构受力特性对刚度变化的敏感性,在试验的基础上,确定了FRP筋混凝土梁的短期刚度的理论计算公式。计算结果与试验结果符合良好。     

玻璃纤维增强塑料(GFRP)筋在混凝土梁中的抗弯性能研究

论文从以玻璃纤维增强塑料筋替代钢筋应用在海港工程等恶劣环境混凝土结构中,以解决钢筋锈蚀所引起的混凝土结构耐久性问题的思路着手。在对玻璃纤维筋材料基本物理力学性能研究的基础上,以钢筋为对比,进行了10mm的玻璃纤维筋混凝土构件的三点抗弯试验。结果表明:GFRP筋在抗拉性能方面远高于钢筋,但抗剪及抗压性能比钢筋差;GFRP筋混凝土梁的抗弯曲破坏能力高于钢筋混凝土梁,但同样荷载下,GFRP筋梁的挠度大于钢筋混凝土梁的挠度;最终破坏时钢筋混凝土梁只有纵向裂缝,而GFRP筋除了有纵向裂缝外,还有横向裂缝。     

FRP筋混凝土粘结滑移有限元分析

FRP筋与混凝土间的粘结性能是FRP筋与混凝土共同工作的基础,为充分利用FRP筋强度高的优点,避免粘结破坏,必须找出FRP筋与混凝土间的粘结滑移规律。文中基于连续曲线模型,采用特殊单元模拟FRP筋与混凝土间的粘结滑移,通过有限元分析,归纳出FRP筋与混凝土间的粘结滑移规律。     

GFRP筋在海工条件下的力学性能测试

为了能够在海工条件下应用GFRP筋,采用盐碱浸泡、弯曲拉拔试验、黏结试验等方法,对GFRP筋的耐久性、弯曲抗拉强度和黏结强度进行测试。结果表明:GFRP筋在加速腐蚀3个月(相当于60 a)后,材料强度保留率仍能达到85%以上,6个月后材料强度保留率在70%以上;GFRP筋弯曲但未见断丝,抗拉强度超出普通钢筋抗拉强度标准值50%以上;与钢筋相比,GFRP筋与混凝土的黏结效果还有待提高,黏结强度为同等直径钢筋的56%。     

FRP筋在自动化集装箱港区AGV重载道路中的应用

由于自动化集装箱港区AGV重载道路布设磁钉防磁的需要,混凝土面层中的传力杆采用了防磁性能良好的FRP筋。目前FRP筋尚无应用于道路的具体设计方法,借鉴传统钢制传力杆计算理论,通过建立有限元模型进行数值分析,并结合现场传荷系数试验结果,对相关设计方法的适用性进行验证并提出优化意见。     

渗锌钢筋在海工混凝土结构中应用的可行性研究

通过极化曲线、显微硬度试验、钢筋握裹强度试验以及现场工程试验对比,研究渗锌钢筋与普通钢筋的力学性能、耐蚀性能以及施工性能。结果表明,渗锌钢筋的硬度及其与混凝土的握裹强度均高于普通钢筋;渗锌钢筋和普通钢筋在混凝土模拟液中的稳定开路电位分别约为-0.9 V和-0.4 V,且均有稳定的钝化行为,但渗锌钢筋的钝化电位区间更宽,维钝电流密度和腐蚀电流密度也比普通钢筋大了一个数量级;渗锌钢筋在现场施工中具有良好的弯曲和焊接性能。渗锌钢筋可应用于海工混凝土构筑物中。     

坞式闸室预应力筋布置形式优化

预应力坞式闸室预应力筋可以采用多种布置形式。为使闸室达到较优的受力状态,结合一具体工程实例,依据预应力钢筋的布置原则和等效荷载原理,提出了两种坞式闸室预应力筋的合理布置形式。通过ANSYS有限元软件模拟两种布筋方案可知,不同的布筋形式下闸室结构的受力是有差异的,而合理的布置形式能有效减小闸室拉应力和变形。     

不同应力状态下钢筋混凝土梁加速腐蚀试验研究*

开展了不同应力状态下钢筋混凝土梁电解液加速腐蚀试验,研究了加速腐蚀试验中通电时间、钢筋腐蚀率和荷载水平等外界条件对试验构件力学性能的影响,分析了钢筋锈蚀过程中梁截面应变变化和锈蚀裂缝产生情况,为进一步开展应力状态下钢筋混凝土梁的研究提供了试验参考。     

高桩梁板码头的横梁配筋计算

高桩梁板码头的横梁高度较大,受桩基间距控制,跨径相对较小,也即跨高比较小,严格来说属于规范限定的深受弯构件。但在实际工作中,比较普遍的情况是深受弯构件按照普通的受弯构件来进行近似配筋。以现行规范为基础,通过工程实例分析这两种配筋方式后认为:同等情况下,深受弯构件比普通受弯构件计算配筋量增加30%～35%,对于高桩梁板码头的横梁或其他类似的深受弯构件,如按普通受弯构件来进行配筋,结果偏不安全。分析结论对今后类似的深受弯构件的设计工作具有一定的借鉴作用。     

复合材料表面加强时冰层的应力应变状态研究（英文）

Ice crossings have been used for several reasons. First, due to the active development of the Arctic shelf, supplies and minerals are provided and transferred on special transports on the surface of ice covers. Second, ice crossings across rivers are used to reduce the length of transport routes. Traditional methods of increasing the load bearing capacity of ice are ice freezing from above, ice freezing from below, and ice strengthening through a wooden copepod flooring. Practical experience shows that the physical and mechanical properties of ice covers are unreliable and changeable in time and strongly depend on various external factors.Therefore, ice covers should be strengthened through alternative methods. Thus, predicting the bearing capacity of ice crossings and exploring methods for their strengthening are important. In this study, we consider the results of experimental and numerical studies on the bearing and deformation capacity of ice beams upon destruction from pure bending. Under pure bending, ice breaks down in the ice crossing when transports move along it. Tests were carried out with a specified reinforcement scheme. The results of the model experiments were compared with numerical calculations in the ANSYS software package. Experiments on ice beams reinforced with various composite materials were also performed. Destruction of samples in all cases occurred as a result of the formation of extensive cracks in the ice caused by the bending moment in the middle of the beam span. Based on the experimental and numerical research results, the use of a surface reinforcement in ice with various materials can increase the bearing capacity from 65% to 99% for this reinforcement scheme.     

港口工程无粘结预应力连续梁设计及施工

概述港口工程无粘结预应力连续梁的设计、施工及质量保证措施,特别提出预应力构件端部防腐保护措施.通过采用分段预制、分段张拉施工工艺,解决大跨度预应力混凝土连续结构的水上施工的技术难点;梁端部采用有粘结筋等防腐措施,确保端部结构安全.     

Stress concentration factors in tubular T/Y-connections reinforced with FRP under in-plane bending load

Stress concentration factors (SCFs) in steel tubular T/Y-connections strengthened with fiber reinforced polymer (FRP) are investigated. In the first step, a finite element (FE) model was developed and verified using data of several available experimental tests and empirical formulas. After that, 134 FE models of T/Y-joints with and without FRP were created and analyzed under in-plane bending (IPB) load. In the FE models, the contact between the FRP layers and the members (chord, brace, and weld) was defined. Results showed that the increase of the FRP layer number leads to the notable decrease of the SCFs. Also, the SCFs of a T/Y-joint reinforced with FRP can be down to 40% of the SCF of the corresponding unreinforced joint. Finally, FE results were used to propose two parametric formulas for determining the SCFs in the T/Y-joints strengthened with FRP subjected to IPB load. The proposed formulas were checked according to the UK Department of Energy acceptance criteria.     

FRP加固负载混凝土柱轴压性能有限元分析

采用有限元方法对不同负载应力水平下短期加载的纤维增强塑料(FRP)布约束混凝土柱轴压性能进行分析,并与已有试验结果做了比较。分析表明:选择合理的分析模型,可以较好地预测FRP布约束混凝土柱轴心受压性能。在此基础上,分析了不同带载应力水平下配筋率、混凝土强度、FRP约束刚度等参数对FRP约束混凝土柱承载力和变形的影响。