FRP加固混凝土柱动力特性的研究进展

从试验、理论和施工工艺三个方面,总结了国内外关于FRP加固混凝土柱动力特性的最新研究成果,分析了研究中存在的不足,探讨了今后研究中需要解决的若干关键问题。     

两种桥梁受弯构件加固方法对比研究

分别对粘贴法和体外预应力碳纤维条(带)法的加固机理进行了介绍,并运用断裂力学和材料力学理论分别对这两种加固方法进行了理论分析;通过对这两种加固方法的对比试验,认为相对于粘贴法加固,体外预应力碳纤维条(带)法加固是一种主动加固方式,它将体外预应力加固法的主动加固优点与碳纤维材料高强度性能集合在一起,可以大幅提高加固构件的极限承载力,并可以在一定程度上愈合既有构件的裂缝。     

高性能碳泡沫在纤维增强塑料船体中的应用

夹层结构是FRP/CM(纤维增强塑料)舰船的一个重要发展方向。为适应采用夹层结构高速舰船发展的需要,近年来已开发了多种轻质高性能结构芯材。但现有的结构芯材没有电磁屏蔽性,在舰船的某些特殊应用方面受到限制。本文介绍的这种高性能碳泡沫材料除了具有结构芯材已有的优点,还具有电磁屏蔽性和更高的强度。     

一种FRP轻便桥主梁的动力性能研究

FRP材料因其轻质高强、耐腐蚀性能好、抗疲劳性能优异,在工程中的应用前景十分广阔。研究了一种GFRP轻便桥梁主梁的动力性能,建立了主梁的有限元模型并进行了模态分析和时程分析,分析结果表明桥梁在车辆通行时不会发生共振,车速的增加使梁的跨中节点位移增大,因此应对车速加以控制。实桥动载试验验证了计算分析结果的可靠性。     

预应力FRP加固木梁的初始预应力值研究

在土木工程结构中,增强的先进木质结构能够使现代木质结构发挥更大的作用.本文探讨了一种新的预应力FRP片材外贴木梁的加固技术.推导出了初始预应力公式,并通过试验实测了预应力FRP加固木梁的初始预应力,理论分析与试验结果吻合较好.     

FRP筋混凝土受弯构件最大裂缝宽度可靠度分析

FRP筋因其良好的抗腐蚀性能,可替代钢筋用于强腐蚀环境或有电磁绝缘要求的混凝土结构中,但它属于非金属材料且弹性模量较低,因此,FRP筋混凝土受弯构件将产生较大的裂缝宽度.目前,我国纤维增强复合材料建设工程应用技术规范中其最大裂缝宽度的计算公式是对混凝土设计规范中计算公式的简单套改,区别在于荷载组合形式采用标准组合和最大裂缝宽度限值放宽至0.5 mm,但并未对公式进行可靠性分析,其合理性有待考证.为此,本文选取荷载效应比、配筋率、FRP筋弹性模量、FRP筋直径、截面高度、保护层厚度以及混凝土强度等作为影响因素对FRP筋构件裂缝宽度可靠度水平进行评估,分析这些因素对可靠指标的影响规律,得到可靠指标的界限值.研究结果表明:按目前规范对FRP筋最大裂缝宽度的可靠指标控制较为保守,尤其是当荷载效应比较大时,可靠指标超过2.0,明显偏高,造成不必要的浪费.因此本文建议计算FRP筋受弯构件最大裂缝时,采用荷载准永久组合,这样其可靠度控制水平更为恰当.     

国产碳纤维片材在桥梁加固中的应用

结合十字河大桥加固实例,介绍国产CFW系列碳纤维片材在加固桥梁中的施工工艺,并通过加固前后动静载试验分析加固效果。工程实践及试验结果表明,CFW系列碳纤维片材结构稳定,材料缺陷少,力学性能稳定,便于施工,且可降低工程造价。     

FRP约束混凝土侧向膨胀系数模型

根据数值模拟和以往研究,深入分析FRP约束混凝土侧向膨胀系数,并基于量纲分析,提出FRP约束混凝土侧向膨胀系数模型。经验证,相比其他模型,该模型与试验结果吻合良好,具有更高的精度,能更好的用于计算侧向膨胀系数。     

FRP筋与混凝土粘结性能试验研究

进行了FRP筋与混凝土粘结性能的拉拔试验,试件的破坏形式为FRP筋滑移拔出及FRP筋断裂。试验结果表明,随着FRP筋表面加肋,锚固长度减少,混凝土强度提高,FRP筋与混凝土的平均粘结强度都有了提高。同时,对带肋FRP筋与光圆FRP筋的粘结滑移本构模型进行了分析。     

分布式光纤检测桥梁裂缝研究

光纤传感技术由于能实现空间立体监测和连续性监测,是目前裂缝监测领域研究的重点。本文在深入研究布里渊传感原理基础上,基于光纤传感器精巧、纤细难于适用于混凝土粗放施工的特点,采用基于FRP封装的分布式光纤传感器,对这种传感器在在用桥梁及在建桥梁的敷设方式、对混凝土裂缝从萌生到开展过程的监测响应及裂缝宽度与布里渊频移之间的规律展开了探索性科学研究。并在试验中加入了光纤光栅传感器,研究光纤光栅传感器对分布式光纤传感器的补充作用。通过理论及试验研究,采用FRP封装的分布式光纤传感器适用于在用及在建桥梁的混凝土裂缝监测,光纤传感器对裂缝的开展有很好的感知性能,初步得到了裂缝宽度与布里渊频移之间的规律。光纤光栅传感器与分布式光纤传感器相结合可以实现长距离与局部高精度的互补作用。