碳纤维布加固原理及应用

介绍了采用碳纤维布对混凝土柱和梁进行加固的原理和计算方法,并列举了几种采用该加固方法的工程应用实例,以期为其它类似工程提供思路和方法.     

负载下CFRP约束混凝土应力-应变关系分析型模型

为研究负载水平对FRP(纤维增强复合材料)约束混凝土柱峰值应力和峰值应变的影响,根据32个CFRP(碳纤维增强复合材料)约束混凝土圆柱构件和16个CFRP约束混凝土方柱构件的试验结果,引入负载影响因子,对J G Teng提出的CFRP约束混凝土柱峰值应力和峰值应变计算公式进行修正.在此基础上分析了CFRP约束混凝土柱构件轴向-侧向应变关系,以J G Teng本构模型为主动约束关系,建立了负载下CFRP约束混凝土应力-应变分析型模型.研究结果表明:模型理论曲线与试验曲线接近,修正后的峰值应力和峰值应变与试验结果较吻合,圆柱构件的误差约10%,方柱构件的误差在15%左右.      

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。     

碳纤维材料在修复与加固桥梁设计施工中的应用

碳纤维材料综合性能较好,且具备使用寿命长、耐腐蚀及重量轻等优点,广泛运用于桥梁加固项目中。文章首先描述了碳纤维材料的特点及基本性能,阐述了碳纤维补强技术的基本原理及选材要点,最后详细分析了碳纤维在加固工程的具体运用。     

CFRP加固钢筋混凝土简支梁试验研究

碳纤维增强复合材料(CFRP)具有高强、轻质和耐腐蚀等优点,在结构加固领域的应用日趋广泛。采用对比试验法,对碳纤维布加固钢筋混凝土梁的承载力及不同初始受荷水平下对加固效果的影响进行实验研究,得出结论。     

模拟海洋环境条件下碳纤维复合材料力学性能试验研究

本文主要进行了CFRP材料浸渍于碱溶液、浸渍于盐溶液及经人工老化后的力学性能试验。试验证实,上述几种长期环境条件作用对CFRP的极限强度影响不大,但能显著降低CFRP的极限延伸率,碱溶液浸渍、盐溶液浸渍显著降低了CFRP的弹性模量,而人工老化则几乎没什么影响。试验结果分析证明,应用于加固结构分析的CFRP的应力-应变关系,可应用线弹性关系。     

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。     

基于碳纤维电热法的公路桥梁融冰研究

为了研究公路桥面融冰问题,通过分析桥面融冰热力学原理,建立桥面电热法融冰的传热有限元分析模型,得到了桥面温度场分布。通过现场埋设碳纤维发热线和温度传感器,对实桥进行桥面温升试验,分析了实桥温升规律。在冰雪气候环境条件下,进行实桥融冰雪试验。研究结果表明,碳纤维线缆电热法进行桥面融冰,桥面局部最高温度不超过45℃,桥面温度变化均匀连续,通电3.5小时,桥面上面层最低温度大于零度,通电4.2小时后,桥面结构温度场分布趋于稳定,上面层温度达到2.5℃。     

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。     

某型舰载机碳纤维复合材料电源机箱及其核电磁脉冲防护性能

[目的]针对某型舰载机电源机箱减重和核电磁脉冲(HEMP)防护的设计需求,采用基于碳纤维复合材料化的机箱结构设计,并利用热压罐成型工艺制备复合材料电源机箱.[方法]利用CST仿真软件进行机箱复合材料的防护性能仿真和设计评估;选择镀镍碳纤维和延展金属网作为电磁增强材料,同时配合层间电磁增强和缝隙、搭接等部位的电连接设计;...