FRP抗剪加固混凝土梁的研究进展及展望

对混凝土梁构件进行抗剪加固可以有效提高其受剪承载力,避免脆性破坏模式地发生.对FRP抗剪加固混凝土梁的研究进展进行了较为系统的归纳与总结,并在此基础上作了展望.     

铺装补强加固空心板梁受剪性能试验研究

以2片服役20年的先张法预应力混凝土空心板梁为试验研究对象,分析了未加固梁与铺装补强加固梁的破坏过程、破坏模式、抗裂性能和承载力。结果表明:未加固梁的破坏模式为受剪破坏,梁端钢绞线发生滑移现象,剪压区梁顶混凝土被压碎;铺装补强加固梁的破坏模式为受剪破坏,预应力钢绞线断裂,剪压区梁顶混凝土被压碎;铺装补强加固法增加了梁体截面受力高度,提高了梁体刚度,限制了梁体裂缝发展;铺装补强加固法可有效提高结构的开裂荷载和抗剪承载力,开裂荷载与未加固梁相比提高了7. 7%,抗剪承载力与未加固梁相比提高了12. 4%。     

玄武岩纤维布加固损伤混凝土梁抗剪性能研究

为了获取玄武岩纤维布加固损伤混凝土梁的抗剪性能参数,并为玄武岩纤维布加固损伤混凝土梁的设计与施工提供理论依据,通过试验分析,研究了不同剪跨比、加固量、初始荷载等情况下梁的抗剪承载力变化规律,提出了玄武岩纤维布加固损伤混凝土梁的抗剪承载力修正计算公式。试验结果表明,梁的抗剪承载力受锚固方式、初始荷载和剪跨比的影响较大,采用玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁后,可以有效提高梁的抗剪承载力。     

浅析混凝土构件复合抗扭的主要影响因素

混凝土构件在弯矩、剪力和扭矩作用下，不同的因素将影响构件的受力特征和破坏形态。本文就箍筋配筋强度、预应力偏心的影响、扭剪比、扭弯比等主要因素对混凝土构件抗扭承载力的影响进行了定量的分析探讨。     

预应力混合配筋混凝土构件抗弯性能研究

为了研究有粘结预应力AFRP-钢混合配筋混凝土构件的抗弯性能,基于平截面假定和截面内力平衡条件,推导了预应力AFRP-钢混合配筋混凝土构件适筋破坏情形下正截面受弯承载力以及截面开裂弯矩的计算公式,利用推导的计算公式对五组具有相同整体配筋率、不同初始张拉控制应力的预应力混合配筋构件抗弯性能进行了研究,对预应力AFRP-钢混合配筋构件与普通混合配筋构件的极限抗弯承载力与抗裂承载力进行了对比.研究表明:按照给出的预应力AFRP-钢混合配筋混凝土构件抗弯承载力及开裂弯矩计算公式可较好地反映结构的受力特征;在预应力AFRP筋与普通AFRP筋极限抗拉强度相同的情形下,将预应力AFRP筋代替普通AFRP筋材,对AFRP-钢混合配筋混凝土构件极限抗弯承载力提升的效果并不明显;预应力AFRP-钢混合配筋混凝土构件可以有效地提升结构的抗裂承载能力.在算例中,当张拉控制应力σcon接近于预应力AFRP筋极限抗拉强度的25%时,构件抗裂承载力提升78.7%,从而有效延迟了截面裂缝开裂的时间,增大了结构的抗弯刚度.     

碳纤维对混凝土梁抗剪加固的实验及理论研究

通过8根碳纤维布加固混凝土梁的抗剪实验，主要研究碳纤维布对混凝土梁抗剪的影响和作用。考察了碳纤维布加固方式、加固量、粘贴层数、剪跨比以及混凝土强度对加固效果的影响。最后提出碳纤维布加固混凝土梁抗剪承载力的理论计算公式。     

体外预应力混凝土梁受弯承载力影响因素分析

引言 体外预应力是后张预应力体系的重要分支之一,与体内有粘结预应力结构相比,其主要具有如下优点：预应力筋布置在构件截面外,便于检查、修补及更换;可提高构件的抗弯甚至抗剪能力;荷载产生的应力沿预应力筋长度方向均匀分布,变化幅度小,对承受疲劳荷载及重载的构件有利等。但是,在外荷载作用下,体外预应力混凝土结构的预应力筋与混凝土之间可以产生滑动,预应力筋的应力增量不能由单个截面的特性确定,其取决于整个构件的变形。因此,在计算体外预应力混凝土结构的受弯承载力时,应首先确定预应力筋的极限应力。     

某外贴CFRP板加固预应力空心板梁桥数值分析研究

外贴CFRP板加固混凝土结构是目前运用较为广泛的加固方法。针对某预应力混凝土空心板实际加固桥梁,总结了加固结构承载力计算公式,建立了Ansys有限元分析模型,进行了预应力空心板桥梁CFRP板加固前后的承载力计算,同时考察了最佳CFRP板预应力、混凝土强度对加固结构承载力的影响。有限元分析表明:有限元承载力分析值与承载力公式计算值较为吻合,验证了有限元模型的可行性。CFRP板加固预应力空心板结构提高了其抗裂能力,同时加固结构的承载力得到显著提高。加固后静载试验混凝土挠度、应变均降低。不同CFRP板预应力水平分析表明,CFRP板预应力过大或者过小均是不利的,本有限元模型中确定的最佳预应力大小为1 000 MPa,当采用C60混凝土时,加固结构的承载性能提高最有利。     

钢板粘贴加固桥梁钢筋混凝土构件施工技术研究与应用

对钢板粘贴加固桥梁钢筋混凝土构件施工技术进行研究和应用,运用钢板材料良好的力学性能和环氧树脂高粘结性能加固修复桥梁混凝土构件,钢板通过粘胶层传递剪应力和正应力,使钢板和混凝土构件共同工作,约束构件的变形,有效提高构件抗拉、抗压和抗剪性能,恢复桥梁的使用功能,延长桥梁的使用年限。结合桥梁维修加固工程施工开展研究,提出了一套     

预应力混凝土梁抗裂和强度测试分析

预应力混凝土梁的强度,在使用阶段主要是进行抗裂性验算和分析,笔者利用静载测试和试验结果,通过对梁的应力应变值分析,对预应力混凝土梁进行了抗裂性验算和分析,为一批预应力混凝土构件的鉴定提供了准确的依据。同时为其他预应力混凝土构件质量的判别提供了一种检验方法。     

预应力CFRP布加固CRC梁的抗弯承载力计算

锈蚀钢筋会引起构件承载能力下降,为了提高构件承载力保证其完成预定的使用功能,需对其进行加固处理。结合锈蚀钢筋混凝土构件和预应力CFRP布加固后构件的受力特征,在相关试验研究的基础上,运用受力平衡方程,推导了锈蚀钢筋屈服、混凝土压碎及预应力CFRP布拉断等状态下的承载力计算公式,并将理论结果与试验结果进行了对比,吻合较好,可以用于指导工程实践。     

高强预应力钢丝绳在提高单板承载力方面的应用研究

本文提出的预应力高强钢丝绳梁板加固及环氧树脂加固绞缝是一种新型高效的主动式加固技术。论文首先介绍了这种新技术的提出思想及相关材料，并详细介绍了该技术工艺流程，然后对预应力高强钢丝绳抗弯加固混凝土梁及环氧树脂加固绞缝进行了试验研究，通过静载试验数据比较，证明了是一种值得大力推广的新型加固技术。     

预应力外包钢混凝土矩型梁抗弯承载力计算公式

外包钢混凝土结构具有构造简单、连接方便、使用灵活、承载力高及延性好等优点,但作为受弯构件,其抗裂性能及抗弯刚度等优势不是很明显。对其施加预应力,形成预应力外包钢混凝土结构,可以进一步提高构件的承载能力,增加其抗弯刚度,提高其抗裂性能,增加其耐久性。分析预应力外包钢混凝土矩型受弯构件结构及受力特点,以外包钢屈服、受压混凝土是否达到极限应变值及预应力钢筋是否屈服为条件,将预应力外包钢混凝土受弯构件的破坏模式归纳为四种,给出其相应抗弯承载力理论计算公式。     

粘钢加固技术在房建加固工程中的应用

粘钢加固是用建筑结构胶将钢板粘贴到构件需要加固的部位上,以提高构件承载力的一种加固方法。粘钢加固技术一方面补充了原构件钢筋的不足,有效提高原构件的承载力;另一方面通过大面积的钢板粘贴,有效地保护了原构件的混凝土,限制裂缝的进一步发展,提高了原构件的刚度和抗裂能力。结合工程实例,对地下室柱子工程加固施工的过程及注意事项进行论述。试验表明,加固后构件的可靠度满足《建筑结构可靠度设计统一标准》的要求,证明此方法切实可行。     

圆中空夹层钢管混凝土压弯剪构件工作机理研究

利用有限元软件ABAQUS对圆中空夹层钢管混凝土压弯剪构件进行研究,分析了混凝土强度、内外钢管屈服强度、轴压比、截面名义含钢率及空心率等参数对圆中空夹层钢管混凝土压弯剪构件的荷载-变形关系曲线的影响规律,并对圆中空夹层钢管混凝土压弯剪构件荷载-变形关系曲线进行全过程计算分析。结果表明:混凝土强度、外钢管屈服强度及截面名义含钢率越大,构件极限承载力越高,空心率越大,构件极限承载力越低,而随着轴压比的增大,构件承载力先增大后减小;圆中空夹层钢管混凝土压弯剪构件荷载-变形曲线可分为三个阶段:弹性段、弹塑性段和塑性段。通过对这三个阶段中内外钢管和混凝土固定端的截面纵向应力分布云图及钢管与混凝土间相互作用的分析,揭示了圆中空夹层钢管混凝土在压弯剪作用下的工作机理。     

一座变截面连续箱梁桥的腹板斜截面抗剪加固方案探讨

通过对一座预应力混凝土变截面连续箱梁桥斜截面抗剪加固方案对比实例分析,发现被动加固的后加补强材料,由于受分阶段受力造成的“应力(应变)滞后”的影响,在极限状态下根本无法充分发挥材料的抗拉性能,造成极大的浪费.而主动加固采用预应力技术,从根本上解决后加补强材料的“应力(应变)滞后”问题,提高后加补强材料的利用效率,以最少的成本,创造最佳的加固效果.     

GFRP筋混凝土梁抗剪承载力影响因素

为深入研究玻璃纤维(GFRP)筋混凝土梁的抗剪性能,通过57根混凝土梁的试验,对GFRP筋混凝土梁抗剪承载力的影响因素进行了研究.重点分析了箍筋和剪跨比对GFRP筋混凝土梁抗剪承载力的影响;在配筋率、几何尺寸、混凝土强度和剪跨比相同的条件下,对GFRP筋混凝土梁和钢筋混凝土梁的抗剪承载力进行对比分析,探讨了GFRP筋对混凝土抗剪能力的影响系数与剪跨比的关系.结果表明:箍筋能使GFRP筋混凝土梁的初裂抗剪强度提高7.4%~30.0%;GFRP筋混凝土梁达到极限承载力时,箍筋的最大应力远小于其抗拉强度,验明了有效应变控制抗剪能力的正确性;随剪跨比减小,GFRP筋混凝土梁的抗剪承载力先增大,后减小;GFRP筋对混凝土抗剪能力的影响系数随剪跨比减小而增大.     

组合加固足尺预应力混凝土空心板梁抗弯性能

对3片足尺预应力混凝土空心板梁进行抗弯性能试验, 其中1片足尺梁不进行加固, 2片分别采用钢板-混凝土组合加固和钢板-预应力混凝土组合加固, 分析了试验梁主要部位的应变、滑移、裂缝分布、承载力、刚度和延性; 基于试验梁塑性破坏机理, 并考虑二次受力的影响, 推导了足尺试验梁的抗弯极限承载力计算公式。试验结果表明: 加固后试验梁的破坏形态表现为塑性弯曲破坏, 跨中横截面变形符合平截面假定; 组合加固钢板与新混凝土之间以及加固部分与原结构之间相对滑移小于0.05mm, 因此, 加固后试验梁各部分协同工作性能较好; 与未加固梁相比, 钢板-混凝土组合加固试验梁抗弯极限承载力提高了1.08倍, 钢板-预应力混凝土组合加固试验梁抗弯极限承载力提高了1.43倍, 因此, 组合加固能显著提高试验梁的极限承载力; 与未加固梁相比, 2片加固试验梁的延性系数均提高了21%, 当试验荷载为200kN时, 2片加固试验梁刚度分别提高了1.55、3.07倍, 因此, 组合加固能显著提高试验梁的刚度和延性; 与钢板-混凝土组合加固技术相比, 钢板-预应力混凝土组合加固技术对试验梁在使用阶段的承载性能和刚度的提高更加明显; 2片加固试验梁抗弯极限承载力的计算值与试验值的比值分别为0.94和0.96, 因此, 抗弯极限承载力计算公式计算精度较高, 可用于钢板-混凝土组合加固预应力混凝土空心板梁的抗弯承载性能计算与分析。      

绕丝加固钢管混凝土柱轴压承载力计算

通过对缠绕不同间距钢丝绳的钢管混凝土柱试件进行轴心受压试验,研究绕丝加固钢管混凝土柱的承载力、强度、变形能力以及破坏的发展形态,并与普通钢管混凝土柱对比,研究钢丝绳用量(不同间距)对其力学性能的影响。研究结果表明:缠绕钢丝绳可以明显提升钢管混凝土柱的承载能力,提升幅度随着缠绕钢丝绳间距的减小而增大,缠绕钢丝绳对钢管混凝土柱起到了很好的约束效果,且间距越小,其约束效果越好,承载力性能提升越明显。基于相关试验结果,预测绕丝加固钢管混凝土柱的承载力计算模型,验证了该预测模型与试验结果总体一致。     

小半径曲线连续梁桥抗倾覆稳定性分析

结合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2018)中关于桥梁抗倾覆稳定验算要求,以某高速公路互通式立交匝道桥4×25m连续梁桥为例,建立空间有限元计算模型,结合实例验算,分析加固措施的合理性及有效性,可为类似桥梁抗倾覆稳定设计及单支点支撑桥梁加固设计提供参考。