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。     

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。     

不同层数CFRP布加固锈蚀RC梁抗弯承载力试验研究

给出CFRP布加固锈蚀RC梁抗弯承栽能力试验研究的结果.共浇筑了10根试件(150 mm×250 mm×1400 mm),其中2根试件作为基准梁既不腐蚀也不加固,2根试件进行腐蚀但不加固,其余6根试件腐蚀后并用不同层数CFRP布加固.腐蚀试件的锈胀裂缝宽度均达到0.3 mm.四点弯曲抗弯承载力试验研究结果表明:钢筋锈蚀质量损失小于5%时,结构的承载能力没有明显退化;粘贴1层、2层和3层CFRP加固腐蚀梁的极限荷载相对未加固梁的极限荷载分别平均提高了29.3%,41.8%和57.0%.此外,在腐蚀较为严重的华南沿海某码头结构加固工程中的成功应用表明,采用碳纤维布加固腐蚀码头结构,效果良好.     

CFRP加固RC开孔平板开裂荷载的一种计算方法

钢筋混凝土板开孔后,由于板的承载力和刚度的降低往往需要加固,孔周围尤其是孔角处由于应力集中一般首先产生裂缝,裂缝的产生对构件的使用性能及耐久性都有着重要的影响。这里介绍了一种有限元与理论分析相结合的碳纤维布加固RC开孔平板的开裂荷载计算方法,在碳纤维布宽度一定的条件下,该方法的计算结果与试验值吻合较好,具有较高的精度。     

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。     

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.     

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。     

钢筋混凝土受扭构件的粘钢加固补强研究

主要介绍钢筋混凝土受扭构件采用粘钢加固的一些理论分析与试验结果。从理论上分析了粘钢加固能够提高钢筋混凝土构件的受扭承载能力,并推导了受扭构件粘钢加固后的极限承载力的计算公式。在理论分析的基础上利用ANSYS有限元程序,以数值分析模拟了加固的受力、破坏全过程,并介绍了受扭构件的结构试验结果。综合理论分析、数值计算、结构试验可以得出粘钢加固能有效地提高构件的受扭极限承载能力的结论,推导了相应的计算公式。     

粘贴碳纤维布与钢板加固RC梁的承载力计算方法

根据提出的加固材料强度系数,并基于试验数据分析,分别提出了粘贴碳纤维布和粘贴钢板加固钢筋混凝土梁的抗弯承载力提高系数计算公式。研究结果表明,粘贴钢板比粘贴碳纤维布对梁的抗弯承载力有更好的加固效果。     

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。     

Experimental and numerical study of localized pitting effect on compressive behavior of tubular members

Locally pitted tubular members are usually considered as stub columns to assess the ultimate strength. However, it is not suitable for those with relatively larger slenderness ratios as their failure behavior is more complex and closely related to corrosion features of localized pitting. This paper presents compressive column tests on locally pitted tubular members of a moderate slenderness ratio. Corrosion pits were artificially introduced on local surface of the members, forming corrosion patches with various corrosion features. A numerical modelling method was proposed to reproduce the test specimens. Localized pitting damage was proven to cause substantial declines in the load deformation capacity and ultimate strength, and have a significant effect on the failure mode. The failure of a pitted member is mostly initiated by local buckling after yielding occurs in the corrosion patch, concurrent with pitting closure, and even shear cracking of member wall due to the perforated pits. Moreover, shape change of the corrosion patch most likely results in the failure mode to alter from column buckling to local buckling or interactive buckling. The shape ratio of the corrosion patch is one of the critical factor to influence the ultimate strength of locally pitted members. The proposed modelling method is applicable for extensive stochastic simulations so as to develop an empirical formula and to clarify the probabilistic characteristics of ultimate strength.     

端面转角对板架结构极限强度的影响研究

文章以单层板架、开孔单层板架和双层板架为研究对象,采用非线性有限元法,开展了端面转角对板架结构极限强度的影响研究。首先对单层板架、开孔单层板架和双层板架在不同端面转角下的极限强度进行了系列数值计算,然后对比分析其极限载荷和失效模式,获得了端面转角对板架结构极限强度的影响规律,为开展甲板板架结构极限强度试验提供方法参考。     

两种强力甲板结构形式在大变形损伤状态下的极限强度分析

针对2种不同强力甲板结构形式的舰船,应用ABAQUS非线性有限元分析工具,计算舰体在强力甲板大变形损伤状态下的总纵极限承载能力.采用冲击动载荷来模拟得到结构的大变形损伤状态,并将其作为初始状态进行极限承载能力分析.分析结果表明,纵向箱形梁这种新型强力甲板结构形式相比常规强力甲板结构形式,在大变形损伤下舰体总纵极限承载能力等方面具有显著的优越性.     

考虑桩-土作用的PHC管桩极限变形及其影响因素分析

单调荷载作用下PHC管桩的极限变形是判断结构损伤的一项重要参数。为了解桩、土参数对PHC管桩在单调荷载作用下变形的影响,采用ABAQUS有限元软件的纤维梁单元模型和共结点法,建立考虑桩土相互作用的PHC管桩有限元模型,使用P-y土弹簧模拟桩土相互作用,混凝土采用UCONCRETE03本构模型,预应力纵筋采用USTEEL02本构模型,分析配筋率、桩基入土深度、土体不排水抗剪强度、轴压比等参数对PHC管桩极限变形的影响规律。计算结果表明:桩基极限位移随桩基配筋率的提高而增加,但随桩基入土深度、土体不排水抗剪强度、轴压比的增加而减少,并拟合单调荷载作用下的PHC桩基极限位移的计算公式。     

循环载荷下箱型梁极限强度性能实验研究

通过系列箱型梁模型实验,研究了箱型梁在极值循环弯曲载荷下的极限承载性能。分别对四个加筋箱型梁模型进行了循环载荷下的四点纯弯实验,实验分别采取单向及双向循环载荷两种施加方式。在单向循环弯曲实验中,模型的后续循环的极限强度与前一循环的后极限强度阶段的卸载点接近,但塑性变形有明显增加,极限承载能力下降显著;双向循环弯曲中,反向弯矩虽然抵消了部分塑性变形,但箱型梁的极限承载能力仍有明显下降。实验表明,实验加载过程中,箱型梁在承受极值循环载荷初期,其构件崩溃速率较缓,而一旦进入后极限阶段,崩溃速率显著加快;箱型梁在极值循环弯曲载荷下的极限承载性能,即后极限强度性能,相比一次性极限强度值逐步下降。     

不同应力状态下钢筋混凝土梁加速腐蚀试验研究*

开展了不同应力状态下钢筋混凝土梁电解液加速腐蚀试验,研究了加速腐蚀试验中通电时间、钢筋腐蚀率和荷载水平等外界条件对试验构件力学性能的影响,分析了钢筋锈蚀过程中梁截面应变变化和锈蚀裂缝产生情况,为进一步开展应力状态下钢筋混凝土梁的研究提供了试验参考。