钢纤维大粒径再生粗骨料混凝土梁受弯性能试验研究

为研究掺入钢纤维的大粒径再生粗骨料混凝土梁的受弯性能,设计了 4根再生混凝土梁,主要设计参数为钢纤维掺量、再生粗骨料取代率、碳纤维布(CFRP布)加固.通过单调加载试验对4根梁的破坏特征、荷载-挠度曲线、钢筋应变以及抗弯承载力进行了研究,并采用ABAQUS有限元软件对4根梁进行了建模分析.结果表明,各试件梁均发生受弯破坏且平截面假定仍然成立;再生粗骨料取代率为50％和100％时,梁的承载力分别提高约8.4％和2.8％,采用碳纤维布加固后梁的承载力提高约7％;ABAQUS有限元软件分析结果与试验结果符合较好,基于现行规范公式得到的各试件梁极限抗弯承载力计算结果与试验结果符合较好,对钢纤维大粒径再生粗骨料混凝土梁设计具有较好的适用性.     

预应力碳纤维布加固钢筋再生混凝土梁受弯承载力研究

试验浇筑4组再生粗骨料掺量为0%、40%、70%、100%的钢筋再生混凝土梁,根据预应力碳纤维布拉断破坏和剥离破坏的界限加固量,每组对2根钢筋再生混凝土梁进行预裂破坏后,分别进行预应力碳纤维布一层和两层加固,然后对4组钢筋再生混凝土梁进行受弯承载力试验。试验表明：随着预应力碳纤维布加固量的增大,加固梁的受弯承载力增大,梁屈服时,纯弯段受拉区横向裂缝数量增多且宽度较小;随着再生粗骨料掺量的增大,加固梁受弯承载力降低,梁屈服时,裂缝数量减少、宽度增大。最后依据试验结果与平截面假定,结合再生粗骨料掺量对钢筋再生混凝土梁受弯承载力的影响,考虑钢筋再生混凝土梁的二次受力,建立了预应力碳纤维布加固钢筋再生混凝土梁的受弯承载力计算公式。计算结果表明：受弯承载力计算值与试验值吻合较好,可以为预应力碳纤维布加固钢筋再生混凝土梁设计提供参考。     

碳纤维布修补加固混凝土梁结构的分析研究

通过对碳纤维布修补加固混凝土梁板结构的性能及出现的破坏形式进行分析，建立了梁板结构修补加固设计的正截面受弯承载力公式，计算结果与试验值吻合较好，并可为工程应用提供参考。     

预应力CFRP布加固混凝土梁受剪分析

为开展负载状态下预应力碳纤维布加固低强度混凝土梁斜截面受剪承载力性能的研究,依据配箍率不同设计制作3组共计12根钢筋混凝土梁,每组选择1根非加固钢筋混凝土梁作为对比梁,其余3根预加载至对比梁极限受剪承载力的40%,在持荷状态下利用预应力碳纤维布对试验梁弯剪区段进行加固。完成了12根试验梁单点加载受剪试验,获得了承载力、变形等试验数据。基于实测数据,利用ABAQUS有限元分析软件建立了预应力碳纤维布加固低强度混凝土负载梁的有限元分析模型,经过理论分析,建立了预应力碳纤维布加固低强度混凝土负载梁斜截面受剪承载力计算公式。     

碳纤维布加固混凝土桥面板受弯性能试验研究

通过碳纤维布加固混凝土梁和未加固梁模型的受弯性能对比试验 ,研究了初始弯矩大小对极限承载力、刚度、裂缝形态的影响 ,为碳纤维布加固混凝土桥面板工程的实际应用提供了依据     

碳纤维布加固钢筋混凝土梁的受弯承载力试验研究

通过 9根碳纤维布加固补强钢筋混凝土梁的试验 ,主要研究碳纤维布用量对钢筋混凝土梁受弯性能的影响和作用。试验研究表明 ,使用碳纤维布来提高钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的方法是有效的 ,粘贴碳纤维布后 ,试验梁的受弯承载力明显提高。此外 ,还编制了计算机分析程序进行理论分析 ,并提出了一种简化的受弯承载力计算方法 ,该方法与试验数据和理论分析可较好地吻合 ,可以满足实际工程设计的要求。     

预应力碳纤维布加固钢筋混凝土T形梁的试验研究

采用自行研发的碳纤维布预应力张拉设备,模拟实际工程情况,通过7根预应力碳纤维布受弯加固梁的受力性能试验研究,比较分析了不同加固量、预应力度、配筋率、二次受力等因素对试验梁受力性能的影响。试验梁为7m跨度的大尺寸T形混凝土梁和预应力混凝土梁。试验研究表明,采用预应力碳纤维布加固可以有效提高混凝土梁的承载力,减小梁的挠度和裂缝宽度,所研发的预应力碳纤维布加固技术可用于实际工程。     

碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁抗弯性能研究

利用外加电流加速锈蚀法获得锈蚀钢筋混凝土梁,粘贴碳纤维布加固后进行受弯试验,并在此基础上开展有限元分析,以研究钢筋锈蚀引起的结构性能退化以及碳纤维布加固的有效性和作用机理。结果表明,受拉主筋锈蚀导致梁的承载力与刚度均有明显退化,锈蚀严重时梁可能因钢筋拉断而破坏。锈蚀梁粘贴碳纤维布加固后,纵向碳纤维布补偿主筋面积锈损,U型箍横向约束则保证加固体系结构整体性并防止过早剥离,梁的极限承载力显著提高,刚度与变形性能亦有改善。极限承载力提高幅度随纵向碳纤维布加固量增大而增大,但加固梁破坏模式由碳纤维布拉断转变为混凝土压碎后,加固量进一步增大对承载力提高效果大幅削弱,且加固梁的变形能力逐渐变差。最终,基于试验结果分析,建立了碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁的抗弯承载力计算方法。     

碳纤维布加固钢筋混凝土短梁受弯试验及承载力计算

通过11根不同跨高比碳纤维（carbon fiber reinforced polymer, CFRP）布加固钢筋混凝土梁的受弯试验,研究了跨高比、纵筋配筋率和CFRP布层数对钢筋混凝土梁极限荷载的影响。结果表明：CFRP布加固钢筋混凝土梁的受弯破坏主要有CFRP布拉断和受压区混凝土压碎两种模式;随跨高比的减小,CFRP布加固钢筋混凝土梁极限荷载显著增加;随纵筋配筋率和CFRP布层数的增加,CFRP布加固钢筋混凝土梁极限荷载显著提高。结合文中和已有文献的试验结果,提出了反映跨高比影响的CFRP布加固钢筋混凝土短梁受弯承载力计算方法,该方法既可用于CFRP布加固的钢筋混凝土短梁也可用于浅梁的受弯承载力计算。     

碳纤维布加固低强度混凝土开孔梁受力性能研究

对碳纤维布(CFRP)加固低强度混凝土开孔梁的受力性能进行了试验研究,孔开设在梁剪弯段,分为圆孔和方孔两种。研究了开孔梁加固前后的承载力、变形性能,并与未开孔梁进行了对比。试验结果表明,剪弯段开孔后梁的承载力比未开孔梁降低,开孔梁底部钢筋不能发生屈服,呈明显的剪压破坏状态;经碳纤维布加固后,开孔梁的承载力有明显的提高,与未开孔梁基本相当;开孔梁底部钢筋发生屈服,与未开孔梁一样呈明显的受弯破坏状态;试验结果还表明,在加固前后,开圆孔的梁的受力性能均好于开方孔的梁。这些试验结果可为今后混凝土开孔梁的进一步研究提供参考。     

爆炸荷载作用下碳纤维布加固梁的数值模拟

对爆炸荷载作用下的碳纤维布加固钢筋混凝土梁进行了动力有限元分析,通过分析钢筋混凝土和碳纤维材料的本构关系,利用大型有限元程序ANSYS/LS-DYNA建立有限元模型并进行了数值模拟计算。研究了碳纤维布用量和荷载峰值对碳纤维布加固混凝土结构梁的动力性能的影响,结果表明,碳纤维布加固明显地降低了梁的挠度,碳纤维布越厚,降低程度也就越大,但钢板的厚度不是越厚越好;荷载峰值越大,结构的挠度也越大,而碳纤维布加固梁比普通结构能承受更大的荷载,可显著提高其整体刚度和强度,极大地增强了钢筋混凝土梁的整体抗爆性能和整体抗力。     

混杂纤维布加固钢筋混凝土梁抗弯性能研究

提出了用混杂纤维(由碳纤维和玻璃纤维组成)布加固混凝土结构的方法.通过试验得出钢筋混凝土梁的屈服荷载、极限荷载、跨中挠度、钢筋及加固材料的荷载-应变曲线、破坏形态以及其截面沿梁高的应变分布.结果表明:加固后的钢筋混凝土梁其平均应变的分布符合平截面假定;使用加固材料(碳纤维布、混杂纤维布)来提高钢筋混凝土梁受弯承载力的补强加固方法是有效的;钢筋混凝土梁受弯承载力随加固材料用量的增加而提高;加固材料混杂比例及混杂方式均对钢筋混凝土梁受弯承载力有一定的影响;层内混杂纤维的抗弯性能、延伸性能以及经济性均优于单一纤维和层间混杂纤维.     

玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁抗剪性能试验研究

对粘贴玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁的抗剪性能进行了试验研究,分析了不同的加固量和加固形式时的破坏模式,分析结果表明,采用玄武岩纤维布抗剪加固后,梁的抗剪承载力显著提高,随着玄武岩纤维布加固量的增加,玄武岩纤维对梁的抗剪承载力的贡献增加.     

碳纤维布增强钢筋混凝土梁正截面受力性能

通过对六根碳纤维布增强钢筋混凝土梁正截面受力性能的试验研究,系统分析了梁跨中混凝土应变、钢筋应变、碳纤维布应变、挠度变化、裂缝分布、破坏形态的特点,重点探讨了碳纤维布层数、纵筋配筋率对钢筋混凝土梁受弯性能的影响.根据试验结果,提出了碳纤维布增强钢筋混凝土梁受弯承载力的计算方法和相应的简化计算公式.     

碳纤维与钢板复合加固钢筋混凝土构件的分析

在碳纤维布加固钢筋混凝土T形梁抗弯试验的基础上,应用有限元方法对其进行了力学性能分析,并与试验结果进行了对比,结果表明：碳纤维布与钢板复合加固后,梁的屈服荷载和极限荷载均有所增长,特别是梁的极限荷载提高效果显著。     

碳纤维加固钢筋混凝土方柱轴心受压承载力的计算

对碳纤维布加固轴心受压钢筋混凝土方柱的极限承载力计算提出了探讨 ,分析了多种因素对加固效果的影响 ,并对加固后的钢筋混凝土方柱作了轴心受压实验研究 ,将计算值和实测值进行了比较 ,为实际工程应用的设计计算提供参考     

《纤维混凝土结构技术规程》(CECS38:2004)介绍

对《钢纤维混凝土结构设计与施工规程》(CECS3 8:92 )作了全面修订,编制成《纤维混凝土结构技术规程》(CECS3 8:2 0 0 4)。新规程增补了合成纤维混凝土的有关设计与施工的内容;钢纤维品种中淘汰了低强圆直型纤维、碳钢熔抽型纤维,新增了高强钢丝切断型、铣削型、剪切异型和低合金钢熔抽型纤维;混凝土的强度等级由CF2 0～CF40扩大到CF80 ,并考虑了钢纤维对中低强度和高强度混凝土增强作用的不同,分别给出了有关材料性能和各项构件设计的影响系数;在隧洞支护与衬砌和工业建筑地面设计中引入了考虑钢纤维混凝土韧性的设计概念;增补了钢纤维增强屋面板、承台、牛腿、深梁、码头铺面、桥面、桥梁结构、水工结构、层布式复合路面等领域有关的设计施工内容。     

碳纤维在主、次梁修复补强工程中的应用

碳纤维复合材料以其高强轻质、抗腐蚀、耐老化等卓越的性能已广泛应用于混凝土加固领域，为达到最佳的修复补强效果，充分发挥碳纤维片自身优越性，保证补强效果，认真掌握施工工法是关键，本文主要介绍碳纤维片修复补强工法。     

碳纤维片材加固混凝土结构的技术要点

碳纤维片材因其优异的物理力学性能而被广泛应用于钢筋混凝土构件的修复、加固及抗震加固。文章从概念设计出发,遵循《钢筋混凝土加固设计规范》(GB50367-2006)的原则,在设计、选材、施工等几个方面介绍了碳纤维片材加固混凝土结构的技术要点,以供广大结构工程师参考。     

双曲拱桥采用碳纤维加固的结构计算

某三跨双曲拱桥采用碳纤维和粘钢加固,通过有限元软件建模计算分析桥梁加固前后结构内力,结果表明碳纤维增强和粘钢技术对桥梁的承载能力提高明显。加固后的大桥承载能力极限状态和正常使用极限状态均能满足规范要求。