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。     

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。     

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。     

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.     

梁桥碳纤维板及增大截面联合加固的受力变形性能及裂缝扩展分析

结合实际工程,采用MIDAS/FEA建立了增大截面、碳纤维板以及碳纤维板与增大截面联合加固的梁桥有限元分析模型,通过对不同模型的受力、变形性能及裂缝扩展进行对比分析,得出结论。结果表明:在单独加固与联合加固中预应力碳纤维板法加固效果最优,但预应力碳纤维板加固法仅能改善钢筋屈服前梁体的受力性能,在提高梁桥刚度的同时也降低了梁桥的延性。最后给出了实际工程中使用联合加固措施的建议。     

高桩码头纵梁维修加固方法及对比

20世纪70～80年代修建的高桩码头由于长期处于氯盐侵蚀的环境中,码头浪溅区梁板钢筋容易发生锈蚀膨胀,进而引起混凝土纵向开裂、脱落。为保证码头结构安全需要对此类型的梁进行维修加固,基于实际码头维修加固工程对加大梁截面和粘贴碳纤维布两种维修加固方法进行介绍,从应用范围、施工效率、质量及成本4个方面对两种方法进行对比分析。结果表明,加大截面法比粘贴碳纤维布法的适用范围更广泛,但在施工效率、成本、施工难易及质量可控性等方面,粘贴碳纤维布法具有明显优势。     

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。     

浅谈横海大桥病害现状及加固技术与应用

结合广东省东莞市望牛墩镇横海大桥加固加宽改造项目,探讨粘贴钢板、粘贴碳纤维布(板)等加固技术在旧桥加固中综合应用.     

开孔平板水下振动及声辐射特性

采用有限元与间接边界元相结合的方法,以开有圆孔、四边简支、无障板的钢制平板为对象,开展开孔板水下振动及声辐射特性研究。首先,计算开孔板在空气中和水中的固有频率。在空气中,开孔板的固有频率较无孔板低,随着开孔面积增大,大部分固有频率降低;在水中,由于开孔可明显降低平板水下振动的附连水质量,开孔板的固有频率升高,且随开孔面积的增大,固有频率升高。然后,开展单位力激励下开孔板的水下振动声辐射研究,相同激励下,开孔板大部分频段的辐射噪声和辐射效率明显降低,且随着开孔面积的增大,降低量增大,辐射声功率和辐射效率的峰值向高频移动。研究结果表明,开孔可显著改变平板水下振动与声辐射特性。     

开孔平板水下振动及声辐射特性

采用有限元与间接边界元相结合的方法,以开有圆孔、四边简支、无障板的钢制平板为对象,开展开孔板水下振动及声辐射特性研究。首先,计算开孔板在空气中和水中的固有频率。在空气中,开孔板的固有频率较无孔板低,随着开孔面积增大,大部分固有频率降低;在水中,由于开孔可明显降低平板水下振动的附连水质量,开孔板的固有频率升高,且随开孔面积的增大,固有频率升高。然后,开展单位力激励下开孔板的水下振动声辐射研究,相同激励下,开孔板大部分频段的辐射噪声和辐射效率明显降低,且随着开孔面积的增大,降低量增大,辐射声功率和辐射效率的峰值向高频移动。研究结果表明,开孔可显著改变平板水下振动与声辐射特性。     

基于累积递增塑性变形的船体裂纹板断裂韧性研究

裂纹尖端张开位移（CTOD）是评估结构材料韧性以及分析低周疲劳破坏引起的裂纹扩展的重要参量。文章结合Dugdale模型,以裂纹尖端累积塑性应变为控制参量,提出了一个循环载荷下含裂纹船体板的CTOD计算模型;利用有限元法模拟了裂纹尖端累积塑性应变、平均应力、裂纹长度等相关因素影响;结合最小二乘法拟合出了基于累积塑性应变、平均应力比以及裂纹长度的两阶多项式。文中基于累积塑性应变的CTOD计算模型为正确评估循环载荷下船体板的累积塑性破坏提供了一种新途径。     

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。     

基于裂纹最大张口位移的加筋板弹塑性断裂分析

为了快速方便地求取船舶加筋板塑性性能的两个重要参数—裂纹尖端塑性区半径（Ry）和裂纹尖端张开位移（CTOD）,文章提出了一种基于裂纹最大张口位移（MCOD）来确定加筋板的裂纹尖端塑性区半径和裂纹尖端张开位移的简便方法。该法基于理想弹塑性材料,以提出的裂纹最大张口位移与裂纹尖端塑性区半径及裂纹尖端张开位移的拟合函数关系为基础,考虑了模型尺寸效应、材料特性参数及外载荷的影响。文中还对不同裂纹长度、不同屈服极限条件、不同板/筋刚度比时方法的适用性进行了分析,研究表明：该方法能够消除裂纹长度、屈服极限和外载荷等因素的影响,适用于有限宽船舶加筋板的弹塑性分析。     

港口工程钢筋混凝土结构性能退化模型研究

根据应力和氯离子共同作用下港口工程混凝土结构的性能退化机理,确定了描述结构性能退化的参数：以承载 力描述结构安全性退化,以刚度和纵向裂缝描述结构适用性退化。考虑了应力大小、持续时间和氯离子对结构性能的综合 影响,提出了港口工程钢筋混凝土结构钢筋锈蚀率计算模型。以钢筋锈蚀率为表征参数,通过理论分析和室内试验,建立 了港工钢筋混凝土结构承载力衰减模型、纵向裂缝开展模型和刚度退化模型。     

港口工程钢筋混凝土结构性能退化模型研究

根据应力和氯离子共同作用下港口工程混凝土结构的性能退化机理,确定了描述结构性能退化的参数:以承载力描述结构安全性退化,以刚度和纵向裂缝描述结构适用性退化。考虑了应力大小、持续时间和氯离子对结构性能的综合影响,提出了港口工程钢筋混凝土结构钢筋锈蚀率计算模型。以钢筋锈蚀率为表征参数,通过理论分析和室内试验,建立了港工钢筋混凝土结构承裁力衰减模型、纵向裂缝开展模型和刚度退化模型。     

基于最大裂纹张口位移计算应力强度因子的方法研究

文章提出了基于最大裂纹张口位移计算I型应力强度因子的新方法,该方法适用于复合载荷(均匀拉伸和纯弯曲载荷组合)作用下的具有半椭圆表面裂纹的有限平板模型。首先,理论推导了具有埋藏裂纹的无限大平板受均匀拉伸载荷作用时应力强度因子与裂纹最大张口位移的对应关系,再应用有限元数值模拟技术,考虑了表面效应、模型尺寸效应及载荷形式的影响,然后基于有限元模拟结果,根据多元多次最小二乘法原理拟合出对应修正系数表达式,最终建立了复合载荷作用下有限平板裂纹尖端应力强度因子与最大张口位移的函数关系,实现了由容易获得的最大裂纹张口位移确定应力强度因子的方法。该方法避免了对裂纹尖端的应力场、位移场的分析,为实际应用中应力强度因子的获得提供了新的方法。     

港口工程混凝土结构耐久性极限状态研究

通过对有关耐久性和耐久性极限状态定义的总结,结合港口工程结构特点,提出了可用于结构设计的港口工程混凝土结构的耐久性极限状态。对钢筋混凝土结构构件和采用螺纹钢筋作为预应力筋的梁、板,以承载力、挠度和纵向裂缝宽度分别劣化到某一限值作为控制的耐久性极限状态;对于采用钢绞线或钢丝作为预应力筋的预应力混凝土结构构件和采用螺纹钢筋作为预应力筋的桩,以钢筋脱钝作为耐久性极限状态。     

厚钢板焊接线能量和板厚与CTOD之间的回归分析

依据相关规范对海洋平台用EQ70、EQ56低合金调制高强度厚钢板焊接接头进行低温(-10℃)裂纹尖端张开位移(CTOD)韧度试验,对试验结果CTOD值与线能量和板厚进行回归分析,建立相应的回归数学模型,得到线能量、板厚对CTOD值的影响规律,对三者进行预报和控制,给出了焊接不同板厚所用线能量的上限值。     

Experimental strength analysis of steel plates with a large circular opening accounting for corrosion degradation and cracks subjected to compressive load along the short edges

This work studies the combined effect of both geometrical characteristics (opening and initial imperfections) and age related damage (corrosion and cracks) on the local and global responses of thin rectangular steel plates. A series of experimental tests has been conducted for in-service steel plates with a circular opening and subjected to several damage actions and uni-axial compression. Different initial imperfection shapes and amplitudes, corrosion degradation levels and locked crack lengths are considered. Several collapse modes were observed and the reasons for their occurrence are discussed. The experimental results of force-displacement and stress––strain relationships are presented and the relevant dissipated energies, resilience and toughness are estimated. The experimental results are compared with published experimental results, confirming the complexity of the plate behaviour accounting for different damage scenarios.