碳纤维加固预应力混凝土结构试验研究

主要研究了碳纤维制成织物片材粘贴到预应力混凝土构件表面用于结构补强与加固的技术特点，并分别对预应力混凝土构件在完好和破损状态下的加固效果进行了对比试验研究，分析了不同使用状态下的构件碳纤维加固对其破坏特征及承载力、刚度等方面的影响。试验结果表明：碳纤维加固预应力混凝土构件能有效的提高截面承载力，约束裂缝的发展，加固端部采用环形箍能较好地防止碳纤维剥离破坏的发生。     

碳纤维加固海工混凝土梁试验研究与工程应用

通过在氯化钠溶液中通电,模拟海工混凝土梁的腐蚀环境,进行腐蚀梁加固前后对比试验,研究海工混凝土结构碳纤维加固的效果和机理,结果表明碳纤维布加固能够显著提高腐蚀梁的承载能力.一方面,碳纤维布相对于混凝土具有很强的抗变形能力,加固后的复合受力体系能够平衡大部分锈胀力,抑制了锈胀裂缝的进一步开展,保护了原有梁体面的整体性.提高了梁的整体刚度,从而起到增强梁承载能力的作用;另一方面,外贴碳纤维复合材料能有效地阻止海水中氯离子的渗透,提高梁的抗腐蚀能力,有效增强海工钢筋混凝土结构的耐久性能.同时,以某码头混凝土结构的加固工程为背景,对碳纤维加固技术应用于海工混凝土结构的可行性进行了实践检验.     

碳纤维加固混凝土梁有关问题的探讨

碳纤维加固混凝土结构是一种新兴的加固技术，采用该技术加固的结构既可防腐又可增强，因此特别适用于海港码头的加固与补强。文中通过试验对碳纤维材料及其加固混凝土梁的影响因素及相关问题进行了分析和探讨，为碳纤维加固混凝土结构的设计与施工提供依据。     

碳纤维布加固混凝土结构耐久性能初步研究

碳纤维布加固修复结构技术是近年来在国内外快速发展的一种结构加固修复新技术，由于碳纤维布材料具有很好的耐久性，而将该技术应用于海洋、港口等沿海工程结构、加固混凝土结构的耐久性是问题的关键，本文对碳纤维布加固混凝土结构耐久性进行了基本试验，初步研究结构表明碳纤维布与混凝土的粘结界面具有较好的耐久性能。     

碳纤维加固对海工钢筋混凝土结构锈胀的约束作用研究

针对海工钢筋混凝土结构碳纤维加固,通过对不同粘贴方式加固构件的室内加速腐蚀对比试验,研究碳纤维复合材料加固海工钢筋混凝土结构的内在增强机理,结果表明碳纤维布加固对其锈胀裂缝具有显著的限制和约束作用:一方面,碳纤维布相对于混凝土具有很强的抗变形能力,加固后的复合受力体系能够平衡大部分锈胀力,从而抑制锈胀裂缝的进一步开展;另一方面,外贴碳纤维复合材料能有效阻止海水中氯离子的渗透.因此,碳纤维加固能有效地提高海工钢筋混凝土结构的耐久性能.这也是将碳纤维复合材料应用于海工钢筋混凝土结构加固的又一技术优势所在.     

老化混凝土结构粘贴碳纤维布加固效果评价试验研究

本文以C级不安全校舍加固改造建设项目某教学楼碳纤维布加固检测为研究背景,现场采用HCTJ-10C碳纤维粘贴强度检测仪现场检测正拉粘贴强度,但检测结果不满足规范要求,为更加合理、科学的评价老化混凝土结构粘贴碳纤维布加固效果,选取一块正拉粘贴强度检测结果最小位置的楼板进行现场载荷试验。最后结合正拉粘贴强度和现场载荷试验检测试验结果,综合评定老化混凝土结构粘贴碳纤维加固效果,分析研究表明综合分析方法评价老化混凝土结构粘贴碳纤维布加固效果更为客观准确。     

在连续箱梁桥加固中应用碳纤维布的工程实践

碳纤维加固技术具有节省空间、施工简便,基本不增加混凝土结构物的尺寸和自重,耐腐蚀和耐久性能好等优点。在混凝土结构物的加固施工中采用粘贴碳纤维布的方法,可以提高混凝土构件的抗拉强度和抗变形能力,在抗压构件和钢筋保护层的加固方面也具有良好的效果。     

碳纤维加固技术在港口码头改造工程中的应用

目前混凝土结构的碳纤维加固技术主要用于陆上土木工程的结构物修复,由于港口码头的水工结构物均处于潮湿、水位变动频繁、氯离子含量较高的环境下,在原有港口工程案例中主要应用该技术加固混凝土结构的次要构件.本工程首次将碳纤维加固技术应用在码头结构物主要受力构件的加固中并取得成功,可为码头水工建筑物的加固修复提供参考.     

CFRP加固混凝土梁的结构设计方法与实验分析

碳纤维片材加固混凝土结构技术是近年发展起来的综合性能较好的新型加固技术。本文介绍了该项技术的特点、原材料的选择、成型工艺和加固梁的设计方法。通过对4根混凝土梁在反向加载条件下的碳纤维加固试验研究,对在反向加载条件下碳纤维加固后的梁的力学性能及裂缝的开展进行了分析,证明通过该加固方法对提高梁的刚度及减小裂缝宽度有较好的效果,并对碳纤维片材加固梁技术存在的问题及今后的研究方向进行探讨。     

碳纤维布加固钢筋混凝土梁的有限元分析方法

碳纤维布加固混凝土构件计算方法大多基于大量实验数据基础上的经验公式，结果较为粗糙。利用非线性有限元方法对其进行分析，不仅能够得出结构内力和变形发展全过程，而且能够描述裂缝的形成和发展。本文分析了碳纤维加固混凝土构件的材料，建立了利用碳纤维布加固钢筋混凝土梁的有限元分析方法。     

CFRP加固损伤钢板的拉伸及疲劳性能研究

文章基于Dugdale模型理论提出CFRP加固含裂纹钢板加固量的计算方法。通过虚拟裂纹闭合法建立模型来模拟塑性钢板的破坏过程,并完成相关试验,验证了CFRP加固含裂纹钢板有效粘贴长度、有效粘贴宽度取值的有效性。同时利用Paris公式预估疲劳寿命,并结合相关试验数据,探究了CFRP加固对含裂纹钢板疲劳寿命的提高作用。研究表明,有效粘贴长度、有效粘贴宽度的理论取值有效;通过CFRP双侧加固竖裂纹、斜裂纹钢板构件可分别使其疲劳寿命得到显著提高。     

CFRP修复的FPSO点蚀船体梁极限强度分析

采用非线性有限元法对中拱和中垂工况条件下碳纤维增强聚合物(Carbon Fiber Reinforced Polymer, CFRP)修复的浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading, FPSO)点蚀船体梁极限强度进行仿真分析。对比FPSO的完整船体梁、点蚀船体梁和CFRP修复的点蚀船体梁的中拱极限弯矩和中垂极限弯矩，分析CFRP对FPSO点蚀船体梁的修复效果，并分析胶层失效规律。结果表明，CFRP可为船舶的高效修复提供一种新的方式。     

CFRP补强(加固)钢筋混凝土开孔平板的试验研究

研究了体外粘贴碳纤维增强复合材料CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer)加固钢筋混凝土开孔平板的受力性能,通过5块开孔平板的加固试验,从破坏形态、开裂荷载、极限荷载和弯曲变形等方面分析构件的加固效果,研究粘贴层数、开孔尺寸和开孔位置等因素对构件加固效果的影响。试验结果表明,经外贴CFRP加固后,钢筋混凝土开孔平板的极限承载力、弯曲变形能力均得到明显提高,构件的抗裂性能也有一定程度的提高。     

碳纤维缠绕复合材料在潜水外压容器上的应用

在铝合金圆筒体以外以浸渍树脂碳纤维进行缠绕复合增强，可大幅度提高筒体的耐静水外压能力，整体缠绕的全复合材料筒体，在耐静水外压能力及减轻自身重量方面也获得了明显的效果。此外，在铝合金细长圆管的外壁复合缠绕纤维，能有效地提高圆管对轴向压载荷的抗失稳与抗屈曲破坏能力。     

基于屈服线理论的CFRP加固RC开孔板承载力

介绍采用CFRP条带加固钢筋混凝土开孔平板的试验,根据试验构件裂缝分布形态,提出单向破坏和双向破坏两种屈服线模式,应用屈服线理论对单向破坏模式的加固板承载力进行计算,并与试验值进行比较,结果表明理论值与试验值吻合较好。     

Fatigue behaviour and life prediction of filament wound CFRP pipes based on coupon tests

This paper investigates the fatigue behaviour of filament wound Toray T700/Epotech X4201 composite pipes with different lay-ups. The present work compares the fatigue behaviour of coupon specimens manufactured with two different fiber orientations under tension-tension and tension-compression cyclic actions. The test results show that the lay-up and stress ratio have significant effect on the failure mechanism and fatigue life of carbon fiber reinforced polymer (CFRP) composite coupons. This paper develops an empirical model, which integrates the effect of stress ratio in a fatigue damage parameter, to evaluate the fatigue life of the CFRP filament wound coupons. Combined with the numerically calculated stresses at the critical locations corresponding to the fatigue damage locations, the proposed empirical model developed from the coupon test database predicts successfully the fatigue life of full diameter CFRP pipes, using stresses computed at critical locations in the CFRP pipe.     

轴压复合材料蛋形壳屈曲特性

在对模态缺陷条件下轴压复合材料柱形壳进行屈曲分析的基础上,结合仿生学原理对柱形壳进行形状优化,运用等质量、等容积两种方法,设计与柱形壳开口直径相同的蛋形壳,研究其多模态屈曲特性。结果表明:相对复合材料柱形壳,蛋形壳具有更好的轴向承载能力与更低的缺陷敏感度。从工程实例出发,以单立柱固定式海洋平台的柱形壳桩腿为背景,采用分段式模块化设计的方法,在5%多模态缺陷条件下,研究一般钢结构柱形壳桩腿、碳纤维复合材料柱形壳桩腿、碳纤维复合材料多蛋交接形桩腿的轴压屈曲特性。结果表明:在相同的承载能力下,复合材料多蛋交接形桩腿具有更小的质量、更低的缺陷敏感度与更好的稳定性。     

混凝土构件直接粘贴CFRP加固的腐蚀界限研究

为弥补现有规范不足、解决不同腐蚀等级构件碳纤维加固效果参差不齐的问题,在氯化钠溶液中通电模拟海洋腐蚀环境,加速腐蚀出不同腐蚀程度的RC梁,粘贴CFRP加固后进行加载试验,通过分析不同腐蚀程度构件承载力损失和直接粘贴、凿除粘贴两种CFRP处理方式的加固效果,研究腐蚀等级对海工RC梁CFRP抗弯加固的影响,并探讨直接粘贴CFRP加固的腐蚀界限。结果表明,在低腐蚀等级条件下,直接粘贴CFRP加固能有效减小腐蚀梁在荷载作用下的主裂缝宽度,减缓梁开裂的时间,提高抗弯承载力和整体刚度,但随腐蚀等级的增加,这些作用越来越弱,当梁腐蚀裂缝宽度超过1 mm、主筋锈蚀率达15%时,直接粘贴CFRP加固已不再适合。     

碳纤维加固技术在旧厂房改建加固中的应用

碳纤维增强聚合物是一种新兴高强材料。以某旧厂房改建加固工程应用为例,介绍了碳纤维复合材料(CFRP)在结构加固中的计算方法和施工工艺。