FRP 加固已腐蚀混凝土梁的抗疲劳耐久性研究

介绍了碳纤维布（CFRP）加固腐蚀钢筋混凝土的梁静载和疲劳试验过程,探讨了加固方式和纤维布性能对疲劳寿命的影响。试验对象为6根FRP加固腐蚀梁、1根腐蚀未加固梁和1根标准梁（未腐蚀未加固）;加固方式分别是CFRP缠绕加固梁和FRP在梁底抗弯加固且缠绕纤维布;试验过程中3根梁作静载试验,5根梁作疲劳试验。试验结果表明：FRP加固腐蚀梁的静载极限承载力比标准梁提高37％～38％;加固腐蚀梁的疲劳寿命是未加固梁的2～6倍,但低于标准梁。     

碳纤维布增强钢筋混凝土梁抗弯疲劳性能试验研究

通过改变粘贴碳纤维布的层数、粘贴方式,进行了4根碳纤维布增强钢筋混凝土梁的疲劳试验和2根普通钢筋混凝土梁的疲劳对比试验研究,试验结果表明,碳纤维加固可以较大的提高混凝土梁的疲劳性能,延长混凝土梁的使用寿命;粘贴碳纤维布的方式以及粘贴层数对钢筋混凝土梁的抗疲劳性能有很大的影响.     

预应力FRP布锚具的研究与发展

FRP布加固钢筋混凝土结构是一种新型的加固方法,外贴FRP布的传统加固方法,对FRP布材料性能利用率较低。预应力FRP加固是提高材料性能的有效方法之一,但张拉装置是施加预应力的关键问题。本文对FRP布张拉装置进行了较系统的总结与分析,并针对研究现状提出未来发展方向与建议。     

CFRP加固钢筋混凝土梁的正截面疲劳性能的理论分析

碳纤维布加固混凝土结构是一种新型结构加固方法．粘贴碳纤维布是提高混凝土梁疲劳性能的有效方法,可用于延长损伤混凝土结构的使用寿命．根据平截面假定和受压区应力图形为三角形等假设,采用等效惯性矩法提出了与普通混凝土梁受弯疲劳验算类似的碳纤维布加固混凝土梁的正截面疲劳验算方法,并通过一个试验实例来加以论证．通过与试验结果的比较,该算法偏于安全,在工程应用范围内是合适的,为工程设计提供了设计依据．同时,提出了CFRP加固钢筋混凝土梁的一种正截面疲劳刚度的验算方法．     

FRP加固钢筋混凝土梁非线性有限元分析

在GFRP布加固钢筋混凝土梁受弯试验的基础上,考虑钢筋、混凝土的材料非线性行为,采用有限元法对FRP加固钢筋混凝土梁的受弯力学性能进行了数值模拟和分析,并与试验结果进行了比较.根据计算结果,分析了FRP加固钢筋混凝土梁的极限荷载、剥离荷载、FRP的应变分布、FRP端部区应力分布情况及受力机理.分析结果表明,非线性有限元法可以很好地模拟FRP加固钢筋混凝土梁的受力性能,并能预测FRP加固钢筋混凝土梁发生剥离破坏的荷载.     

预应力混杂碳/玻璃（C/G）纤维布加固RC梁的应力重分布

基于实体退化单元, 对钢筋混凝土(RC) 梁和混杂碳/玻璃(C/G) 纤维布采用分层壳元模型, 对纵向受力钢筋采用组合壳元模型, 模拟了混杂C/G纤维布的预应力作用, 建立了预应力混杂C/G纤维布加固RC梁的非线性层壳组合单元模型, 采用弥散裂缝模式、Ottosen屈服准则和Hinton压碎准则描述了加固梁的开裂、屈服和压碎的材料非线性效应, 分析了破坏全过程中加固梁挠度变化规律、刚度折减规律、极限承载力与混杂C/G纤维布应力重分布。计算结果表明: 非线性层壳组合单元分析方法可靠, 加固梁的特征荷载计算值与试验值的相对误差不超过10%, 且非线性层壳组合单元具有较好的收敛性和数值稳定性; 在加固梁达到开裂荷载前, 混杂C/G纤维布的应力重分布系数变化较小, 开裂荷载时为1.3, 其后应力重分布系数逐渐增大, 屈服荷载时为4.1, 极限荷载时为14.8;采用普通C/G纤维布加固时, 纤维布高强性能未充分发挥, 利用率约为83%, 采用预应力C/G纤维布能改善梁的结构体系, 能使得材料充分发挥作用, 利用率超过90%。     

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。     

碳纤维加固预应力钢筋混凝梁抗弯试验研究

为进一步了解加固预应力梁的受力性能,通过试验研究了碳纤维布加固预应力钢筋混凝土梁的抗弯性能,量测了各试验梁的钢筋、碳纤维和跨中截面混凝土表面的应变、梁的变形曲线、裂缝的形态和发展及正截面受弯破坏形态等;得出了试验梁的跨中荷载-挠度曲线,并且对试验结果进行了分析.试验结果表明,粘贴碳纤维布可以明显提高梁抗弯承载力,粘贴一、两层纤维布的完好梁承载力提高幅度分别为44.73%和55.81%;初始微裂缝对碳纤维布加固预应力混凝土梁的影响较小.     

碳纤维布加固钢筋混凝土梁挠度的一种计算方法

本文研究了碳纤维布加固性能,利用钢筋混凝土结构设计中的梁理论,推导并验算了粘贴碳纤维布加固钢筋混凝土梁挠度的计算公式方法,分析了影响碳纤维布加固钢筋混凝土梁挠度值大小的因素。     

玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究

通过玄武岩纤维布加固损伤钢筋混凝土梁对比试验,详细分析了在锚固方式和锚固数量相同的情况下,玄武岩纤维布粘贴层数对钢筋混凝土梁极限承载力、刚度、破坏形态和裂缝发展情况的影响。体现了玄武岩纤维布加固技术在钢筋混凝土桥梁工程中的良好应用前景以及研究的重要意义。     

预应力CFRP加固混凝土柱抗震性能的数值分析

采用预应力CFRP片材加固钢筋混凝土柱,可以提高柱的抗震性能．本文采用有限元分析软件ANSYS,对预应力CFRP片材加固钢筋混凝土柱的低周反复荷载试验过程进行了数值模拟分析,提出了分析同类问题的有限元算法,研究了预应力大小对预应力FRP片材加固钢筋混凝土柱抗震性能的影响,分析了预应力FRP片材加固钢筋混凝土柱的破坏机理．分析结果表明：随着FRP片材预应力度的增加,被加固柱的滞回曲线趋于饱满,滞回环的外包面积增大,延性增加,其耗能能力和抗震性能显著提高．     

表层嵌入混合FRP筋的连续梁弯曲性能与影响因素

通过4根表层内嵌入不同FRP筋加固连续梁试件的静载试验, 研究了试验梁的弯曲性能, 借助通用有限元分析软件分析了影响试验梁承载力的混凝土强度、初始荷载、FRP筋弹性模量与配纤率等因素。分析结果表明: FRP筋与混凝土之间未发生剥离破坏, 加固效果显著; 与未加固梁相比, 加固梁屈服荷载与极限荷载提高幅度分别可达31%、56%;随着混凝土强度、FRP筋弹性模量与含纤率的提高, 加固梁屈服荷载与极限荷载提高幅度分别可达38%、17%;随着初始荷载的增大, 加固梁屈服荷载与极限荷载降低幅度分别可达6%和24%;试验梁屈服荷载模拟值与试验值的平均比值为0.969, 极限荷载模拟值与试验值的平均比值为0.962, 钢筋屈服时跨中挠度模拟值与试验值的平均比值为1.104, 梁破坏时跨中挠度模拟值与试验值的平均比值为1.024, 荷载-挠度模拟曲线与试验曲线走势基本一致, 这说明有限元分析结果与试验结果吻合较好, 有限元法可以较好模拟试验梁的力学性能。     

高强钢绞线网抗弯加固RC梁剥离承载力计算

为分析高强不锈钢绞线网加固的钢筋混凝土梁抗弯剥离破坏, 以加固梁端部锚固区域的剥离破坏为研究对象, 以8根钢筋混凝土加固梁端部锚固试验为基础, 对计算FRP加固梁和粘贴钢板加固梁端部剥离破坏的Smith和Teng模型进行修正, 建立适合高强钢绞线网加固技术的端部剥离承载力计算模型。以加固梁中部的剥离破坏为研究对象, 取加固梁跨中部位两弯曲裂缝之间的部分为计算单元, 分析钢绞线网的受力状态, 建立加固梁中部剥离破坏的粘结剪应力和剥离正应力计算模型, 提出中部剥离破坏准则, 并对所建立的模型进行了验证。研究结果表明: 端部剥离承载力计算模型上限值取0.57, 与试验相符; 中部剥离承载力模型计算值与试验值仅相差3.77%, 计算模型可行。     

碳纤维片材抗弯加固高配筋混凝土大梁性能试验及分析

鉴于大比例、高配筋混凝土梁粘纤维增强片材加固试验数据相对不足,完成了9根外贴碳纤维布或板加固实尺模型梁的受弯性能试验,以考察梁表面处理方式、加固前预载历史和加固片材类型对加固梁抗弯能力和破坏形态的影响．研究结果表明,梁面打磨不如凿毛处理时粘结牢靠,破坏形态为剥离;若能避免剥离,碳纤维布和板均有良好的加固效果;当碳纤维片材的轴向抗拉刚度相等时,贴布的加固效果优于贴板;加固时梁上既有荷载越小,则加固效果越好;大梁比小梁更易出现界面应力超限,更易剥离．基于《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》的基本假定,考虑既有荷载的影响,对试验梁的开裂弯矩、屈服弯矩和极限弯矩进行了计算,其结果与实测值吻合较好．     

FRP格栅加筋混凝土梁试验研究

对纤维增强聚合物(FRP)格栅加筋混凝土梁的弯曲行为和破坏模式进行了试验研究。采用复合材料制备了3条纵向肋和4条纵向肋2种不同构造的平面正交格栅,埋入混凝土梁,并对加筋混凝土梁进行四点弯曲试验。结果显示,在本研究采用的混凝土梁尺寸条件下,3根纵向肋的复合材料格栅加筋梁以弯曲破坏模式为主,而4根纵向肋的格栅加筋梁则以局部剪切破坏模式为主。试验结果表明,3根纵向肋的格栅充分发挥了复合材料的抗拉特性,具有更高的加筋效率。