碳纤维片材加固火灾后钢筋混凝土梁抗弯承载力

研究碳纤维片材加固火灾后钢筋混凝土梁抗弯承载力的计算方法,采用截面分析法分析碳纤维片材加固火灾后钢筋混凝土梁的抗弯承载力.考虑的火灾作用位置包括受拉区受火和受压区受火,提出了碳纤维片材加固火灾后钢筋混凝土梁的计算方法,建议了碳纤维片材的允许应变值,并根据试验结果对提出的计算方法进行了验证.结果表明,本文的计算方法可较准确地计算碳纤维片材加固火灾后钢筋混凝土梁的抗弯承载力,计算值有一定的安全储备.     

初弯矩作用下碳纤维片材用于受弯构件正截面加固的有效性分析

在应变平截面假定的基础上,本文借助分析承载能力极限状态下受拉区碳纤维片材拉应变的发展规律,研究了碳纤维片材用于受弯构件正截面加固的有效性。研究表明,截面的纵筋配筋特征值是影响碳纤维片材能力发挥的最主要因素。当配筋特征值不大于0.2时,承载能力极限状态下碳纤维片材的拉应变可以接近或超过允许拉应变,因此可以有效地对受弯构件正截面承载力进行加固;当配筋特征值超过0.2以后,承载能力极限状态下碳纤维片材的拉应变均不能达到允许拉应变,加固效果显著降低。此外,分析表明,初始弯矩不利于碳纤维片材拉应变的发展,但影响并不显著。     

嵌入式碳纤维片材抗剪加固钢筋混凝土T型梁的性能

通过试验研究介绍采用碳纤维片材嵌入式技术抗剪加固钢筋混凝土T型梁的效果。试验考虑了嵌入片材的3种角度(45°,60°和90°)以及3个不同的碳纤维片材用量。嵌入式加固梁的配箍率为0·10%。片材最高用量按照对比梁中钢筋配箍率为0·28%时所能够承担的最大荷载进行设计。结果表明:斜片材的效果优于竖直片材的效果;片材用量的增加导致梁的抗剪承载力增加;片材对梁抗剪能力的贡献受到混凝土抗拉强度的限制;梁的破坏模式受片材加固量的影响。对于每一种片材加固量,同时根据外贴碳纤维布技术,对相同构件采用连续U型碳纤维布箍加固后进行试验,对比了两种碳纤维材料加固技术的效果。结果表明:嵌入式加固技术更有效,不仅提高了梁的抗剪能力,同时,碳纤维材料的抗拉强度得到更充分的发挥。除了碳纤维片材用量最高的梁以外,采用嵌入式加固梁在破坏时的变形方面比外贴加固技术更有效。ACI和FIB的分析公式中预测的外贴加固对抗剪加固体系的贡献比相应的试验值更大,根据Nanni等人的公式可知,嵌入式加固技术使得碳纤维片材的贡献大约达到试验值的61%。     

CFRP片材加固混凝土弯曲性能研究

采用单向碳纤维片材及改性环氧树脂对普通RC梁进行加固处理及弯曲性能试验。试验中通过调整CFRP片材的厚度来分析加固梁荷载与挠度、荷载与片材厚度的关系 ,并测得加固梁正截面应变分布规律 ,为理论分析提供参考依据。     

BFRP与CFRP加固剪力墙抗震性能比较分析

进行了6片碳纤维片材和玄武岩纤维片材加固钢筋混凝土墙在低周反复荷载下的试验研究,并基于试验结果,对这两种类型纤维片材加固钢筋混凝土剪力墙的加固效果进行了对比分析。结果表明,玄武岩纤维片材加固剪力墙在延性及耗能能力方面表现出来的抗震性能可与碳纤维片材加固的效果媲美,有些方面甚至超过碳纤维片材加固的效果,而玄武岩纤维的价格比碳纤维的价格低廉许多,具有更好的经济性。     

粘贴CFRP片材加固矩形钢梁的试验研究

碳纤维材料目前在国内外已广泛应用于土木工程领域。本文介绍了粘贴各种CFRP片材加固矩形钢梁的试验情况和结果 ,分析了矩形钢梁在未加固前和加固后的承载力、屈服荷载、碳纤维箍的受力、应力 应变曲线。可供工程实际参考     

碳纤维加固技术在混凝土工程中的应用

阐述了碳纤维加固技术在混凝土结构加固工程中的应用优势、加固机理、设计原则;结合结构试验分析了应用碳纤维片材加固混凝土构件的加固效果;介绍了应用碳纤维片材加固混凝土构件的施工工艺及注意事项。     

碳纤维片材加固混凝土构件正截面受弯承载力设计

根据现行规范对混凝土构件正截面承载力计算的基本假定 ,推导了用碳纤维片材加固完全或部分卸载的混凝土构件正截面受弯承载力的计算公式 ,讨论了不同截面极限应变类型时碳纤维片材强度的利用程度和碳纤维片材加固的适用范围     

不同纤维片材加固钢筋混凝土剪力墙试验研究

对6片碳纤维片材和玄武岩片材加固钢筋混凝土墙进行了在低周反复荷载下的试验研究。基于试验结果,对这两种类型纤维片材加固钢筋混凝土剪力墙的加固效果进行了对比分析,结果表明,玄武岩纤维片材加固剪力墙在约束混凝土裂缝及提高承载力方面稍逊于碳纤维片材的加固效果,但是其价格相对低廉,在工程加固中有很大的优越性。     

碳纤维加固钢筋混凝土受弯构件的应变滞后分析

目前在碳纤维加固钢筋混凝土受弯构件的计算中 ,往往由于忽略了二次受力而产生的碳纤维应变滞后值 ,从而过高估计了构件的实际承载力 ,为此本文基于弹塑性理论 ,根据初始荷载下钢筋混凝土受弯构件所处的弹塑性状态 ,考虑碳纤维片材加固后构件的二次受力特性 ,针对卸载和不卸载的两种加固情况 ,分析推导了钢筋混凝土加固构件受力过程中 ,碳纤维片材的应变滞后值。     

碳纤维增强塑料筋混凝土梁抗弯性能试验及计算研究

通过对碳纤维增强塑料筋（CFRP筋）混凝土梁和普通钢筋混凝土梁的试验,总结了CFRP筋混凝土梁的受力变形规律,在此基础上,讨论了CFRP筋混凝土梁有限元建模计算的方法和关键问题,并对不同配筋率的CFRP筋混凝土抗弯性能进行了计算研究。通过研究,给出了能够减少试验工作量的CFRP筋混凝土梁抗弯计算的原则和方法,而该方法又可进一步用于研究CFRP筋混凝土梁抗弯性能。     

CFRP加固损伤钢筋混凝土梁的性能试验

为研究碳维纤复合材料(CFRP)加固初始损伤钢筋混凝土梁的性能,进行了17片试验梁的加载试验。结果表明:腐蚀损伤、预加载损伤对CFRP加固试验梁的性能影响不大;同时黏贴纵、横向CFRP加固对试验梁的极限承载力提高效果显著;CFRP的加固作用主要体现在梁开裂以后的工作阶段;有腐蚀和预加载损伤的CFRP加固试验梁的荷载-挠度曲线接近双直线的折线形状;梁的承载试验结果略高于按照中国《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》(CECS 146:2003)中抗剪承载力公式计算的结果;出于安全考虑,CFRP加固损伤钢筋混凝土梁抗剪承载力公式可参照该规程,并引入合适的折减系数。     

碳纤维布加固木梁抗弯性能的试验研究

通过8根矩形木梁的静力试验,研究了碳纤维布加固木梁的抗弯性能,包括破坏特性、极限荷载、刚度、截面应变及端部碳纤维布应变等结构性能。试验结果表明,碳纤维布加固木梁具有良好的效果,可为古建木结构的维修加固提供新的方法和试验依据。     

混锚预应力U形碳纤维条带抗剪加固混凝土梁试验研究

研发钢筋混凝土梁抗剪加固用U形纤维增强复材（FRP）条带的预应力系统,提出一种预应力U形条带端锚与黏贴并用（简称混锚）的抗剪加固方法。完成了1根未加固、7根采用U形碳纤维（CFRP）条带进行抗剪加固的矩形截面梁剪切试验,加固梁中1根为纯黏贴、6根为混锚预应力。结果表明：混锚预应力加固在抑制主斜裂缝开展、延缓箍筋屈服和提高箍筋塑性利用率等方面的表现均优于纯黏贴加固,能够防止FRP端部剥离并实现拉断破坏,大幅度提高纤维强度利用率,显著提高梁的抗剪承载力,最大提升率达92%。预应力和配纤率的大小对抗剪加固效果有较明显影响,其他条件相同时,预应力越大或配纤率越高,加固梁综合性能越好。建议了混锚预应力U形CFRP有效应变的计算公式,用于预测剪切破坏时CFRP的贡献和加固梁的承载能力,与试验结果符合良好,可供工程应用参考。     

外贴CFRP加固混凝土结构的抗弯设计方法

在试验研究的基础上 ,提出了用碳纤维增强聚合物 (CFRP)加固RC梁的受弯极限承载力的计算方法 ,并给出若干设计建议 ,可供工程设计参考。     

CFRP加固钢筋再生混凝土梁的弯曲性能研究

为研究再生混凝土梁的弯曲性能,进行了钢筋再生混凝土梁及其经CFRP加固后的受弯性能试验研究,分析了再生粗骨料取代率和CFRP加固层数对再生混凝土梁受力性能的影响,比较了钢筋再生混凝土梁加固前后的挠度和裂缝扩展情况。试验结果表明：再生混凝土梁的变形能力和受弯承载力较普通混凝土梁没有明显降低,但其刚度和延性均有所降低,可通过CFRP加固提高其刚度和极限荷载,但不能改善其变形能力; CFRP加固层数对钢筋再生混凝土梁的开裂荷载、屈服荷载和极限荷载影响较大,其中极限荷载受加固层数影响最大。通过理论计算和有限元分析,建立了钢筋再生混凝土梁及其经CFRP加固后的受弯承载力计算式,理论计算结果与钢筋再生混凝土梁的试验结果符合较好。研究成果可为再生混凝土梁的工程应用提供参考依据。     

碳纤维增强复合网格-聚合物水泥砂浆加固RC梁的抗弯性能试验研究

为研究碳纤维增强复合(CFRP)网格和聚合物水泥砂浆(PCM)复合加固钢筋混凝土(RC)梁的抗弯性能,对5个RC梁试件进行抗弯性能试验,分析CFRP网格-PCM复合加固RC梁的抗弯破坏机理,研究网格不同层数和不同单位加固量对RC梁抗弯性能的影响。基于抗弯承载力的既有计算模型,引入剥离应变建立改良计算模型,并采用其他学者的9根FRP网格加固RC梁的受弯试验数据,验证改良计算模型的准确性。研究结果表明：CFRP网格-PCM对RC梁的抗弯加固效果明显,单位加固量较高的试件具有更高的承载能力,但其更易发生剥离破坏;在单位加固量相当的条件下,单层网格与双层网格呈现出相同的抗弯性能,双层网格重叠布置的加固方式是有效的;抗弯承载力的既有计算模型对试验结果拟合效果较差,所建立的改良计算模型拟合程度较好,能更好地反映CFRP网格-PCM复合加固层的实际受力状态。     

预应力CFRP加固高强混凝土梁试验

通过四点弯曲试验进行了预应力碳纤维增强复合材料（CFRP）加固钢筋混凝土梁与无筋混凝土梁受力过程、破坏形态、延性以及梁底CFRP应变的对比性研究,并对0,0.15f_cfk,0.30f_cfk（f_cfk为抗拉强度标准值）3种预应力等级下的加固梁受弯性能进行了研究。结果表明:试验梁破坏形态均为接近中部弯剪裂缝引起的界面破坏;当CFRP预应力由0提高至0.15f_cfk,0.30f_cfk时,混凝土加固梁与钢筋混凝土加固梁提升基本一致,无筋混凝土梁极限荷载分别提高了8%和28%,钢筋混凝土梁极限荷载分别提高了10%和25%;随着CFRP预应力等级提高,加固梁底部的剥离破坏逐渐由树脂胶层的破坏转变成胶层与混凝土界面的破坏,预应力CFRP加固钢筋混凝土梁比无筋混凝土梁裂缝数量明显增多,裂缝开展速度缓慢,裂缝均分布于加固梁两侧,无筋混凝土加固梁裂缝主要分布于一侧,且钢筋混凝土加固梁延性有明显提高;与CFRP预应力由0提升至0.15f_cfk相比,CFRP预应力等级由0.15f_cfk提升至0.30f_cfk时梁底CFRP跨中应变提升幅度较大,CFRP利用率有了明显提升。     

碳纤维布加固钢筋混凝土梁的抗弯试验和数值分析

对6根碳纤维布加固的钢筋混凝土梁进行受弯性能试验研究。试验结果表明,在一定的条件下,用玻璃纤维布U型箍替换部分碳纤维布U型箍,其加固效果差异不大,但却可以有效地降低加固成本,其试验结果对工程实际有一定的参考价值。利用ANSYS有限元分析软件对碳纤维布加固钢筋混凝土梁的非线性问题进行仿真模拟,结果与试验值较为接近,差值在10%以内,可在一定程度上代替试验分析。     

纵向侧贴预应力碳纤维布加固连续梁的试验与有限元分析

为研究负载作用下纵向侧贴预应力碳纤维布加固钢筋混凝土连续梁的受力性能,制作了4根2跨连续梁,其中1根未加固,3根加固。在加固梁每跨下部纵向侧贴预应力碳纤维布,中间支座上部纵向侧贴非预应力碳纤维布。通过静载试验,得到了连续梁的受弯承载力、变形、裂缝等试验数据。同时,利用非线性有限元分析软件ABAQUS对试验梁进行数值模拟,并与试验结果比较。结果表明:负载作用下纵向侧贴预应力碳纤维布加固钢筋混凝土连续梁能显著提高屈服荷载和极限荷载,预应力碳纤维布的存在提高了连续梁的刚度,减小了连续梁的变形;预应力水平越高,屈服荷载提高和变形减少越明显;利用ABAQUS非线性有限元分析结果与试验结果吻合较好,可为类似的加固设计和试验提供参考。