碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁干湿循环试验

通过对现场和实验室取得的碳纤维布加固锈蚀试件进行100 d的干湿循环试验,研究了锈蚀构件碳纤维布加固后在盐溶液中的耐久性能。试验结果表明,碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土构件在盐溶液中的耐久性能显著增强。     

预应力碳纤维板加固混凝土梁的二次受力性能分析

以3根长度均为4.2 m的钢筋混凝土梁试件为例,进行预应力碳纤维板二次受力加固试验,分析已屈服钢筋试件、使用预应力碳纤维板加固后试件的力学性能。将未经过预应力碳纤维板加固构件的一次受力,与预应力碳纤维板加固后的构件二次受力进行比较,分析该技术在提高钢筋混凝土构件性能的抗弯刚度、延性、构件强度等方面优势。可得到经过碳纤维板加固后的试件,自身开裂荷载明显提高,与未加固的试件对比,屈服荷载与极限荷载的提高效果显著;试件截面的刚度被大幅减弱,但试件变形程度依然与比对试件相似。说明对结构已剧烈超载的钢筋混凝土梁进行预应力碳纤维板加固,能够令材料抗弯刚度性能恢复至超载之前水平。     

海洋环境下碳纤维加固钢筋混凝土构件耐久性试验研究

利用电化学腐蚀原理,对长期在腐蚀环境下工作的不同碳纤维包裹方式的7根钢筋混凝土梁和5根钢筋混凝土柱外加恒定电流.加速其腐蚀.对比每根构件在腐蚀过程中的物理力学性能及其变化,分析不同碳纤维包裹方式对钢筋混凝土构件耐久性产生的不同影响,提出该防腐蚀方法在工程的建议.试验表明:钢筋混凝土构件经碳纤维包裹后其耐久性有不同程度的...     

预应力碳纤维加固钢筋混凝土梁的二次受力性能研究

预应力CFRP加固技术是近年来得到重视的新型加固方法,但目前国内外关于预应力碳纤维CFRP加固混凝土受弯构件的二次受力性能方面的研究较少.通过2根长7.2m的大型钢筋混凝土梁试件预应力CFRP二次受力加固的试验研究,考察预先加载至钢筋屈服后再采用预应力CFRP加固的钢筋混凝土梁的力学性能,比较非预应力CFRP加固构件的...     

碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁的抗弯刚度

利用外加电流加速锈蚀法获得锈蚀钢筋混凝土梁,对其粘贴碳纤维布加固后进行受弯试验,并对加固试验梁建立有限元模型,研究其在静力荷载作用下的抗弯刚度和变形能力。结果表明,随钢筋锈蚀率增大,碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁的抗弯刚度发生退化,极限变形能力逐渐削弱。粘贴纵向碳纤维布在一定程度上能够提高锈蚀钢筋混凝土梁的抗弯刚度,设置横向U形箍则能有效提高加固体系的整体工作性能。在试验及分析结果基础上,按照传统钢筋混凝土梁截面抗弯刚度解析分析方法的思路,引入钢筋应变综合系数来考虑锈蚀钢筋与混凝土间粘结性能退化对梁抗弯刚度的影响,并根据试验梁和钢筋不同锈蚀程度有限元模型梁的计算刚度进行反推计算,建立了钢筋应变综合系数的计算公式,进而提出了碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁抗弯刚度的计算方法。与试验结果及有限元模拟分析结果的比较表明,所提计算方法具有较高的精度。     

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。     

碳纤维布加固混凝土梁力学性能

钢筋混凝土有着独特的物理力学性能上的优势而倍受推崇,但是由于设计不当、施工不规范、建筑材料出现老化,建筑的使用寿命大幅缩短,造成了巨大的经济损失.因此,加固钢筋混凝土建筑物,延长建筑物的寿命成了建筑领域的热点.其中粘贴碳纤维布加固的方法因其有着独特优势而受到欢迎.为研究碳纤维加固钢筋混凝土的力学性能,用ANSYS对梁的抗弯性进行模拟试验,与实际试验数据进行对比,验证ANSYS软件模拟碳纤维加固的可能性.     

碳纤维加固钢筋混凝土板的爆炸试验研究

粘贴或包裹碳纤维布加固钢筋混凝土结构不仅得到了广泛研究,而且已被成熟应用于工程实践.在混凝土保护层嵌入碳纤维(或玻璃纤维)条加固钢筋混凝土结构,具有不改变构件的截面尺寸和外观,不影响建筑效果等优点,正在成为一种新的加固技术,尤其适用于公共建筑、经典建筑的加固.选择结构中常用的钢筋混凝土简支单向板为试验对象,在板的保护层分别嵌入6条厚度1.4 mm宽度20 mm的碳纤维布,研究试件的爆炸响应以及爆炸中所表现的破坏特征,尤其是嵌入的碳纤维的破坏,研究碳纤维在钢筋混凝土板爆炸动力响应中的作用.试验结果证明,保护层嵌入碳纤维(CFRP)可以有效地用于加固遭受爆炸荷载的钢筋混凝土构件和结构.     

碳纤维布与钢板复合加固RC梁抗震性能试验

碳纤维布或钢板加固混凝土构件在改善结构抗震性能上均存在不足,二者复合加固具有互补性。基于此,对6根钢筋混凝土梁(5根梁加固)在低周反复荷载作用下的抗震性能进行对比试验,对其破坏特征、滞回曲线、位移延性系数、骨架曲线、刚度退化、承载能力进行对比分析。试验结果表明:复合加固更有效地提高梁的承载力、延性和变形能力,减缓刚度退化,改善钢筋混凝土梁的抗震性能,碳纤维布与钢板能较好地协同工作。     

锈蚀钢筋混凝土压弯构件的恢复力模型

根据反复荷载下人工气候环境加速钢筋锈蚀的钢筋混凝土压弯构件力学性能的试验结果,提出了反复荷载作用下恢复力模型中与钢筋锈蚀率相关的特征参数计算公式,建立了锈蚀钢筋混凝土压弯构件的退化双折线恢复力模型,并与参考文献试验结果进行了对比,结果表明本研究建立的恢复力模型具有一定的适用性.     

碳纤维加固锈蚀混凝土梁短期疲劳性能研究

在不同荷载条件下,对8根钢筋混凝土梁进行试验,研究短期疲劳荷载作用下的变形、应力分布以及短期疲劳荷载作用后的力学指标。试验结果和分析表明:疲劳荷载对锈蚀钢筋混凝土梁的影响较大,明显降低试验梁的极限强度和延性;碳纤维加固后的锈蚀混凝土梁的极限承载力明显提高,且在破坏时具有良好的延性,承载力极限值可以提高22%～47%。碳纤维"U"形箍对试验梁的性能影响较大,没有粘贴"U"形箍的碳纤维加固试验梁在后期加载过程中,由于混凝土保护层的突然脱落而发生破坏。采用碳纤维材料加固后的较低锈蚀率的钢筋混凝土梁在经过短期疲劳荷载后依然能够具有良好的力学性能。     

碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁抗弯性能研究

通过锈蚀混凝土梁采用碳纤维增强材料(简称CFRP)加固前后的抗弯承载力试验,分析了二次受力、锈蚀两因素对钢筋混凝土梁承载力、刚度等方面的影响。研究结果表明,CFRP加固锈蚀钢筋混凝土梁,其承载力、刚度都有不同程度的提高,二次受力引起的CFRP布滞后应变将影响其高强抗拉强度的发挥,锈蚀钢筋混凝土梁材料力学性能的改变降低了CFRP布加固梁的抗弯承载能力。基于锈蚀钢筋混凝土梁材料力学特性,建立了CFRP布加固锈蚀混凝土梁受弯全过程的数值模拟技术,计算结果与试验结果符合较好,为今后锈蚀钢筋混凝土梁加固设计计算提供参考。     

预应力CFRP布加固负载混凝土柱轴心受压性能研究

为开展轴心压力作用下预应力碳纤维增强复合材料（CFRP）布加固负载圆形截面混凝土短柱力学性能研究,设计制作了11根圆形截面混凝土短柱,其中1根普通混凝土柱为对比柱,其余10根混凝土柱在负载与非负载2种情况下分别利用预应力CFRP布或非预应力CFRP布进行加固。通过轴心加载试验,获得了各试件极限荷载、轴向变形、材料应力变化等试验数据。基于试验数据分析了试件轴心压力作用下的力学性能。结果表明:与普通混凝土柱相比,利用预应力CFRP布加固的负载混凝土柱在二次受力过程中其屈服荷载有显著提高,且提高幅度与CFRP布预应力水平成正比,但极限承载力与CFRP布的预应力水平无关;利用预应力CFRP布加固的负载混凝土柱延性性能有显著提高。     

硅酸钙防火板保护下的CFRP加固混凝土梁耐火设计

随着CFRP在混凝土结构加固中的广泛应用,其防火问题引起关注。但是目前关于高温下CFRP加固构件的防火性能研究成果相对较少。以当前国内外相关研究成果为基础,用有限元程序对加固构件进行高温下的传热分析和力学分析,运用有限元程序在计算机上再现了防火试验的全过程。研究荷载比、CFRP加固量、防火材料厚度以及混凝土保护层厚度等因素对采用硅酸钙防火板保护的CFRP加固梁耐火极限的影响规律,并得到了不同工况下的CFRP加固钢筋混凝土梁的耐火极限,为CFRP加固混凝土梁的防火设计提供了依据。     

预应力碳纤维布加固混凝土方形截面短柱轴心受压试验

为了研究预应力碳纤维(CFRP)布加固混凝土方形截面短柱轴心受压力学性能,根据配筋率的不同设计了3组共计12根混凝土方形截面短柱,每组包括3根预应力CFRP布加固的混凝土柱和1根普通混凝土柱。通过静载试验获得了各试件受压极限承载力、位移和预应力CFRP布应力增量等试验数据,得到了荷载作用下试件变形曲线及破坏形态,分析了预应力CFRP布应力水平和纵筋配筋率对混凝土方形截面短柱加固后的力学性能的影响。研究结果表明:采用预应力CFRP布约束混凝土柱一方面能够限制混凝土横向变形,使柱中混凝土从加固时刻起即受到环向应力,提高了混凝土极限压应变,从而显著提高柱的极限承载力,承载力提高幅度在60%以上;另一方面,由于受压柱的延性与截面配筋率有关,加固柱配筋率较低时,延性较好;反之则延性较差。     

CFRP板加固砖墙的抗剪承载力

根据经试验验证的有限元模型，选取272种有代表性的墙体，采用ANSYS软件对水平荷载作用下CFRP加固砖墙的受力性能进行了数值模拟分析。结果表明：用CFRP板加固后砖墙的抗剪承载力提高，墙体加固率的适宜范围为0．0006-0．0012；极限状态下CFRP板应变发挥系数取决于砖墙承受的竖向压力及砖墙的加固率；CFRP板的作用相当于拉压杆。以数值模拟分析结果为基础，对已有试验回归结果进行了修正扩充，给出了CFRP板加固砖墙抗剪承载力的计算公式。     

FRP耐久性评价方法

随着FRP加固结构的广泛应用,其耐久性问题也日益突出并受到关注。在FRP材料、浸渍树脂及CFRP-混凝土粘结性能的系列耐久性试验的基础上,从理论上提出了一种评价其耐久性的方法。在此评价方法中建立了单一快速试验环境和复合快速试验环境下FRP名义力学性能衰减模型,在分析快速和自然老化试验结果对应关系时提出并计算了单一和复合加速因子。通过名义力学性能平均衰减速率这一指标建立了从未知材料到已知材料的映射,对未知材料进行耐久性评价。     

碳纤维增强复合材料力学性能的试验与分析

通过盐溶液浸渍试验、碱溶液浸渍试验及人工加速老化试验,研究碳纤维增强复合材料(CFRP)在腐蚀环境条件下的力学性能,进行CFRP拉伸试验的应力-应变曲线分析及力学性能显著性分析。研究表明,CFRP具有良好的耐腐蚀性,在腐蚀环境中拉伸强度无显著变化,伸长率有显著变化;拉伸弹性模量在盐、碱溶液浸渍环境下有显著变化,在人工加速老化环境下无显著变化。     

CFRP加固钢筋混凝土十形柱压弯承载力试验研究

研究碳纤维布(CFRP)加固钢筋混凝土十形柱的受力和变形性能,分析碳纤维粘贴量和配筋率对其抗压弯承载力的影响,并且探讨构件截面几何参数、材料强度、材料用量等与十形截面柱抗压弯承载力之间的定量关系。通过相同截面不同配筋量和碳纤维布粘贴量的试件进行单调一次短期加载对比试验,分析各因素对构件承载力和延性等的影响;运用力的平衡和材料的本构关系建立了构件承载力计算的力学模型。得到具有对比性的荷载-柱中挠度、材料应变-荷载的关系曲线并进行分析;得出碳纤维布加固钢筋混凝土十形截面柱正截面抗压弯承载力计算公式。采用碳纤维布加固钢筋混凝土十形截面柱以提高其正截面抗压弯承载力是可行的,十形截面柱加固的承载力计算公式对类似的工程设计问题具有借鉴作用。     

CFRP加固筒-柱支承式筒仓结构动力特性分析

以都江堰某筒-柱支承式钢筋混凝土圆形筒仓结构震后CFRP加固为背景,研究CFRP加固后的筒-柱支承式混凝土筒仓动力特性。根据结构形式及加固措施建立结构加固前后的动力特性分析模型;对结构加固前及加固后的自振频率和周期进行分析;结合汶川地震八角波拟加速度反应谱,对结构加固前后的频率、周期及振型进行了比较与评价。研究表明：①CFRP加固筒仓薄弱部位后,其前10阶频率及周期与加固前相比无明显变化,即CFRP加固未明显改变筒仓的动力特性;②加固后,其第一周期仍然刚好位于拟加速度反应谱的峰值附近,仍属于刚度较大的短周期结构,受地震的影响较大;③加固后,从第3振型开始出现扭转,即扭转振型提前。