GFRP条带加固RC双向板试验研究

对跨中局部荷载作用下采用GFRP条带加固的RC双向板进行了试验研究,并详细分析了试件的破坏形态、承载能力、刚度、荷载-钢筋应变关系和荷载-纤维应变关系。试验结果表明:采用GFRP条带加固RC双向板可以改善板的抗裂和变形性能,且加固后板的极限承载力提高幅度达8%~15%。试验数据为后续理论分析提供了可靠的试验依据。最后,推导出局部荷载作用下粘贴GFRP加固RC双向板的极限承载力计算公式。     

外贴FRP条带加固RC双向板的试验研究及承载力计算

对3组9个简支外贴纤维条带加固RC双向板进行试验研究。外贴纤维条带采用均匀布置和跨中板带加密布置两种粘贴方式。试验中考察了加固板的抗裂性能、变形能力、刚度、裂缝分布等受力性能,对外贴玻璃纤维条带加固RC双向板极限状态时的破坏特征和极限承载能力进行了重点研究。研究结果表明:外贴纤维条带加固能有效延缓裂缝的出现、抑制裂缝的开展、改善结构的抗裂性能及提高结构的极限承载力,加固板的刚度也有一定的提高,但延性略有降低。通过对试验数据的回归,提出双向受力作用下,纤维剥离应变计算公式,分析普通板和纤维加固板板单元截面抵抗弯矩的区别,探讨外贴纤维条带对双向板极限承载力的贡献以及纤维加固双向板板单元截面抵抗弯矩的取值。采用屈服线理论,建立纤维加固板的极限承载力计算公式,计算结果与试验值吻合较好。研究成果可供实际加固改造工程参考。     

FRP加固RC双向板受力全过程的非线性分析

本文通过有限元法模拟和模型试验,对外贴玻璃纤维条带加固钢筋混凝土双向板的受弯性能进行了非线性全过程分析,研究了加固板的挠度以及纤维应变随荷载变化规律,对玻璃纤维条带加固RC双向板的受力机理进行了分析。分析结果表明,通过合理选择有限元数值模型,可以较好地模拟外贴玻璃纤维条带加固RC双向板的受弯性能。分析结果和试验结果均表明外贴玻璃纤维条带可以有效地提高双向板的抗弯刚度、开裂荷载和极限承载力。     

单向体外预应力加固RC双向板的试验研究

对RC双向板的加固采用粘贴补强技术存在诸多施工难点,如混凝土板底的大面积打磨处理、粘胶层涂抹时的厚度控制、大面积钢板的安装就位等等。体外预应力加固技术则不存在上述问题,它不仅施工方便,而且可以主动消除新加部分的应力滞后。通过5块RC简支双向板的单向体外预应力加固试验,研究了预应力钢筋的张拉控制力及其布筋形式对双向板受力性能的影响。试验结果表明,体外预应力可有效地改善双向板的受力性能,提高双向板的极限承载能力,在双向板的跨中区段"集中布置"体外预应力钢筋加固效果最佳。     

玻璃纤维增强复材条带与钢纤维砂浆加固损伤柱轴心受压试验研究

通过对1根未加固混凝土(RC)柱和4根加固损伤混凝土(RC)柱进行轴压试验,研究了玻璃纤维增强复材(GFRP)条带及钢纤维砂浆复合加固不同损伤程度RC方柱的轴压性能。分析了同等损伤情况下,GFRP条带对钢纤维砂浆加固损伤RC柱的约束作用;不同损伤情况下,复合加固RC柱的承载力、刚度、延性。结果表明:GFRP条带可以显著提高钢纤维砂浆加固RC柱的承载能力和延性;复合加固后损伤RC柱的承载能力显著提高,但提高幅度会随着损伤程度的增大而降低;试件轴压刚度随着损伤程度的增大而降低。基于试验建立了复合加固损伤RC方形截面短柱的轴压承载力计算式,计算值与试验结果吻合良好。     

爆炸荷载作用下外贴FRP加固钢筋混凝土双向板试验研究

通过集团装药隔土爆炸荷载作用下4块外贴FRP条带加固钢筋混凝土双向板和1块普通板的对比试验,考察了裂缝的产生、开展过程及分布形状,分析了FRP加固板的荷载、位移、加速度、钢筋和混凝土以及FRP应变动力响应时程,研究了FRP加固板的抗爆破坏特征。研究结果表明：外贴FRP条带加固能有效延缓混凝土的开裂,限制裂缝的开展,改善钢筋混凝土板的抗爆性能;外贴FRP条带加固后,RC双向板的跨中位移响应、混凝土和钢筋应变响应明显降低,结构的抗爆炸冲击波能力得到明显提高;外贴FRP条带加固双向板在爆炸冲击荷载作用下的破坏形态有受弯破坏和弯曲屈服后的剪切破坏,外贴FRP条带在极限状态时发生了剥离及断裂破坏。图12表6参10     

AFRP布加固预损RC梁抗剪性能试验研究

对外贴芳纶纤维(AFRP)布加固的预损钢筋混凝土(RC)梁进行了抗剪性能试验,在试验中研究了不同AFRP布加固形式和粘贴层数对预损RC梁抗剪加固效果的影响,并与未进行加固的RC梁进行了对比.分析了各梁在试验过程中出现的现象、典型的特征荷载、破坏模式、荷载-跨中挠度曲线以及剪跨段的AFRP布和箍筋的荷载-应变曲线.试验结果表明:在加固条件相同的情况下,AFRP布粘贴层数越多,加固效果越好,但加固效果并不是随着AFRP布粘贴层数的增加呈线性增长,当AFRP布粘贴层数达到3层时,梁的破坏模式由剪切破坏转为弯曲破坏;交叉U形条带+压条加固形式的加固效果最好,U形条带+压条加固形式的加固效果最差,斜向U形条带+压条加固形式的加固效果介于两者之间.最后,在试验所得结果的基础上,建立了 AFRP布加固预损RC梁抗剪承载力的计算公式,通过公式算出的结果与试验所得的结果吻合较好.     

外部粘贴预应力碳纤维板加固T梁桥极限承载能力研究

对承载能力不满足要求的装配式混凝土T梁桥采用外部粘贴预应力碳纤维板进行加固,为得到加固后的装配式混凝土T梁桥的极限承载力,利用Midas有限元软件建立了外部粘贴预应力碳纤维板加固混凝土T梁桥空间有限元计算模型,进行了加固后装配式混凝土T梁桥极限承载力的全过程分析。研究结果表明:采用外部粘贴预应力碳纤维板对装配式混凝土T梁桥进行加固,可以充分发挥碳纤维板的高强特性,减小混凝土的应力,改善混凝土T梁的受力性能,延缓裂缝的产生;提高混凝土T梁的屈服荷载、极限荷载,使混凝土T梁的承载能力得到提高;增大T梁的刚度,使T梁的挠度明显减小,变形得到有效控制。     

反拱法加固后RC梁的受力性能分析

通过数值模拟和模型试验分析了反拱法CFRP布加固RC梁和直接粘贴CFRP布加固RC梁的受力性能.结果表明,反拱法加固RC梁能有效地解决直接粘贴CFRP加固钢筋混凝土梁中存在的二次受力问题,有效地提高RC梁的开裂荷载,小幅提高RC梁的承载能力；减小RC梁受力时的扰度变形及裂缝宽度和间距；可充分发挥碳纤维布材料高强抗拉的特性.     

碳纤维网格(CFN)加固RC双向板的抗弯性能试验

采用碳纤维网格(Carbon Fiber Net,CFN)加固系统对建筑结构进行加固修复可在几乎不改变结构截面尺寸的前提下提升结构的力学性能。为深入评估CFN加固RC板的抗弯性能,分别对3块配筋相同的RC双向板进行了四点弯曲加载试验,研究不同加固方式对RC板抗弯性能的影响规律。研究表明:CFN加固系统可实现与混凝土基面的有效粘接、共同受力;与未加固试件相比,CFN加固系统可有效限制RC板裂缝的发展,延缓试件破坏,弯曲韧性得到明显增强,并能显著提高RC板的极限承载力,保证RC板得到可靠的安全储备。研究结果为CFN加固混凝土结构的工程应用提供了技术支持。     

粘贴碳纤维布或钢条带加固混凝土双向板承载力的塑性条带计算法

外贴高性能碳纤维 (CFRP)布和薄钢板条的补强技术可有效地加固钢筋混凝土结构。基于对受集中荷载的外贴碳纤维布或钢条带的钢筋混凝土双向板的试验研究 ,并在Hillerborg高级条带法的基础上提出了计算外贴条带加固双向板承载力的塑性条带法 ,该法比Hillerborg高级条带法具有更高的计算精度 ,且仍偏于安全。     

外贴CFRP或钢条带加固混凝土双向板的受力性能及承载力计算

外贴碳纤维(CFRP)布和钢板补强技术已广泛用于加固钢筋混凝土结构,迄今为止,对外贴碳纤维或钢板的加固梁的研究已做了许多,但对用该技术加固钢筋混凝土板的研究还很少。为此,本文着重对受集中荷载的外贴碳纤维或钢板条带的钢筋混凝土加固双向板的受力性能进行了试验研究。并采用塑性铰线理论对该类板的塑性铰线模式和加固板的承载力进行了分析和计算。     

钢筋再生混凝土楼板的承载性能试验研究

为了研究钢筋再生混凝土楼板的力学性能,共设计了6个试件,其中3个单向板和3个双向板,主要以再生粗骨料取代率为变化参数,取代率分别为0%,50%,100%。通过对两类楼板进行抗弯试验,观察试件的破坏形态、获取了试件受力的全过程曲线、跨中挠度发展情况及构件的极限承载力等重要数据,并分析再生粗骨料取代率对单向板和双向板的影响,利用相关规范的计算方法对再生混凝土楼板承载能力进行计算,并与试验实测结果进行对比。试验结果表明:不同骨料取代率的楼板破坏形态相似;在混凝土出现裂缝前,随着荷载的增加,楼板的挠度基本呈线性增大;当混凝土开裂后,钢筋再生混凝土楼板的挠度增大有突变;钢筋再生混凝土单向板的刚度比钢筋普通混凝土单向板好,双向板则相反;钢筋再生混凝土楼板与钢筋普通混凝土楼板相比,两者开裂荷载较为接近,但钢筋再生混凝土楼板有极限承载力高的优点。研究结果可为钢筋再生混凝土板构件的进一步研究和推广应用提供参考。     

钢筋钢纤维增强混凝土板冲切性能试验研究

对13块无腹筋简支整浇钢筋钢纤维高强混凝土双向板进行试验,分析混凝土强度、钢纤维体积率和钢纤维掺加范围对板冲切性能的影响。试验结果表明:钢纤维的掺入对钢筋高强混凝土板的冲切性能的改善比较显著。随着钢纤维掺加范围的增加,局部钢纤维高强混凝土板冲切极限承载力和韧性呈线性提高,但掺加范围增大到2倍板厚时,再继续增加掺加范围冲切性能基本不再变化,可以通过该措施来减少钢纤维用量。     

Behaviour of GFRP-strengthened RC cantilever slabs

This paper presents an experimental study on reinforced concrete (RC) cantilever slabs bonded with glass fibre-reinforced polymer (GFRP) strips. Ten tests in three series were conducted on such slabs with different amounts of internal steel reinforcement and external FRP reinforcement. All FRP-strengthened test slabs were found to experience debonding of FRP strips from the slab, which started near the fixed end and propagated towards the free end, with the final failure mode being either complete debonding or FRP tensile rupture. The severity or likelihood of debonding is shown to depend on the thickness and width of the bonded FRP strips. It is further shown that debonding in these slabs does not have a serious detrimental effect on the ultimate strength, particularly when the FRP reinforcement ratio is low. Instead, it leads to a more ductile behaviour.     

圆形混凝土平板的塑性分析

用塑性理论对目前尚缺少研究的不开洞与开洞圆形钢筋混凝土平板极限承载力进行了分析、探讨,可供实际工程结构设计参考。     

粘钢板加固集中荷载下简支混凝土双向板的性能研究

采用体外粘贴碳纤维板 (CFRP)或钢板加固钢筋混凝土结构构件是一种有效的加固方法。近年来 ,世界上许多学者对此做了大量的研究工作 ,并取得了很大的成果。但迄今为止研究的重点仍然是钢筋混凝土梁及单向板 ,双向板的研究还相当少。为此 ,本文着重对受集中荷载作用的粘钢加固混凝土双向板的受力性能 :包括变形 ,抗裂 ,破坏形态和承载力等进行了较为深入的试验研究和理论分析。基于塑性铰线理论 ,导出了该类板的极限承载力计算公式