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筋混凝土简支深梁力学性能试验研究

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(FRP)代替传统钢筋,开展了不同配筋情况下FRP筋增强混凝土深梁的力学性能试验,对FRP深梁在荷栽作用下的截面特性、裂缝宽度、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.     

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.     

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。     

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。     

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。     

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.     

港口工程高强钢筋混凝土梁受剪极限状态分析

通过对配置HRBF500高强钢筋的混凝土梁在集中荷载作用下的受剪试验,并依据《水运工程混凝土结构设计规范》条文规定,研究该高强钢筋在港口工程混凝土受剪构件中的应用。试验观测构件斜裂缝开展规律及破坏形态,采集构件不同状态时的荷载数据。依据《港口工程荷载规范》条文规定,并引入荷载长期影响系数,分析构件斜截面极限承载力及正常使用极限状态斜裂缝宽度。研究结果表明,配置高强钢筋的混凝土梁斜向开裂规律与普通梁基本相同,其钢筋强度可以被充分利用,基于水运规范所得极限承载力和考虑荷载长期影响的正常使用阶段斜裂缝宽度满足要求,且有较好的安全储备。     

高桩梁板式码头钢筋BIM技术应用

针对目前港口工程高桩梁板式码头钢筋建模困难、性价比低、难以满足出图要求,无法达到设计阶段基于钢筋模型的成果交付要求等问题,对设计阶段构件级钢筋模型创建、出图及计量、参数化设计、模型交付等进行研究。采用Revit软件及Revit API技术相结合的方法,提出参数化的钢筋模型创建、出图一体化技术,并将其应用至实际工程。结果表明,该技术能快速创建符合要求的钢筋模型及图纸,可为类似工程提供参考。     

IMO发布“船舶结构内使用纤维增强塑料(FRP)单元构件的暂行指南”形势下我国应对对策研究

文中通过分析归纳"船舶结构内使用纤维增强塑料(FRP)单元构件的暂行指南"的主要内容,指出该指南对我国船舶产业尤其是纤维增强塑料船舶业的影响,得出该指南将全面提升我国船舶标准规范体系、推进我国船舶企业的优胜劣汰、促进我国船舶工业实现进一步创新发展、促进我国船舶行业与IMO的互动等观点,进而从法律层面、技术层面、管理层面、政策层面等4个方面进行深入研究,提出了我国的应对对策。     

重力式码头工程质量通病治理的新成果

在水运工程领域重力式码头工程质量通病的治理历来是重要的研究课题。结合营口港鲅鱼圈港区某重力式码头的工程案例,重点介绍在码头护舷定位板安装、预埋铁件防腐、传力杆安装和螺栓式吊点的结构优化等方面,通过改进和创新施工工艺取得的治理工程质量通病的新成果,可供同类码头工程施工借鉴。     

粘贴附加物加固桥梁效能分析

阐述了粘贴附加物加固桥梁需中断交通施工的必要性,通过实桥算例论述了粘贴钢板和粘贴纤维加固桥梁在强度、承载力、刚度、设计、施工、造价等方面的优缺点。结果说明。粘贴钢板加固效果优于粘贴纤维加固。但在经济性和施工方面不如后者。     

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。     

模块化技术在玻璃钢游艇设计建造中的应用

以模块化的思想分析了玻璃钢游艇实施模块化设计制造的可行性,并对玻璃钢游艇的设计制造提出了一种新的分类思想,将玻璃钢游艇按船体、上层建筑和舾装进行分类,可以按照模块组合的方式快速提供船东要求的新船型,对玻璃钢游艇生产具有良好的指导作用.     

夹层结构玻纤增强塑料双体船直接计算分析

考虑到夹层结构玻纤增强塑料船舶的结构强度数值仿真分析方法与一般钢质海船不同,采用层合板单元模拟玻璃钢复合材料和复合材料夹层结构,并参照中国船级社《海上高速船入级与建造规范》2015的最新要求,对某玻璃钢夹层结构双体游艇进行总强度有限元计算分析及评估,并对不满足规范要求复合材料构件提出改善夹层纤维增强建议。文中采用的分析方法和提出的建议,可为复合材料船舶的结构设计提供参考。     

宝钢马迹山矿石中转港无功功率补偿及谐波滤波设计

宝钢马迹山矿石中转港盐雾腐蚀严重，供电电网短路容量小，港内有大冲击负荷。针对上述特点，在港区无功功率补偿及谐波设计时，选用了热管自冷却技术的SVC装置，实际运行效果非常好。可为类似工程提供借鉴。     

上海洋山深水港区东侧北围堤试验段工程钢圆筒水流力试验研究

上海洋山深水港区北围堤试验段采用外围的浅置式钢圆筒桩技术,需要进行钢圆筒水流力物理模型试验。介绍了模型试验中的几个问题,如模型设计及其验证等。对试验结果作了分析,得出该工程偏于安全的结论为施工设计提供了依据。     

Experimental characterization of FRP composite-wood pile structural response by bending tests

A special prefabricated fiber reinforced polymer (FRP) composite shield or jacket was developed to repair wood piles in the field. Two types of load-transfer mechanisms between the wood pile and the FRP composite shield were developed and tested: (1) cement-based structural grout; and (2) steel shear connectors with an expanding polyurethane chemical grout. The objective of this paper is to characterize the structural response of full-size pre-damaged wood piles repaired with the FRP composite shield system. A three-point bending test procedure was used to simulate the response of a pile subjected to lateral loads. The load-deformation response, deflected shape profile, relative longitudinal displacements (slip), strain distribution, ultimate bending moment capacity and mode of failure were evaluated. Wood piles were pre-damaged by reducing approximately 60% of the cross-section over a portion of the pile. It was found that a pre-damaged wood pile repaired using the FRP composite shield with cement-based grout exceeded the bending capacity of a reference wood pile. The repair system using the FRP composite shield with steel shear connectors and polyurethane grout did not fully restore the bending capacity of a reference wood pile; however it can be used for marine borer protection when wood damage is not critical.