纤维增强复合材料条带间隔贴加固新疆杨木短柱的轴心受压试验研究

针对15根采用间隔粘贴加固方法的新疆杨木矩形截面短柱进行轴心受压试验,研究粘贴不同纤维条带(碳纤维条带和玄武岩纤维条带)和不同加固层数(1层和2层)对其承载力、纵向变形、横向变形等性能指标的影响。试验结果表明:采用不同层数间隔粘贴加固新疆杨木短柱,其承载力和纵向变形都得到了一定程度的提高;木柱的纵向变形和横向变形会随着加固层数的增加分别增大和减小;加固短柱与未加固短柱相比较,其承载力会随着加固层数的增加而提高,其中,粘贴碳纤维情况下的提高幅度为40.8%(1层)和72.2%(2层),粘贴玄武岩纤维的提高幅度为36.1%(1层)和69.6%(2层)。     

玄武岩纤维布和碳纤维布加固高强混凝土柱轴压性能试验研究

为了研究等侧向约束强度状态下玄武岩纤维布(BFRP)和碳纤维布(CFRP)加固高强混凝土柱的轴压性能,试验共制作了6根钢筋混凝土柱,并考虑了FRP布种类、混凝土强度两种影响因素。结果表明:与未加固柱相比,BFRP布和CFRP布加固柱的受压承载力均有显著改善,且后者对承载力的提高能力较前者更强。对于柱的延性性能,两种布对普通混凝土柱皆提升明显,且BFRP布对其约束效果更优;但高强混凝土柱加固后仍表现出较强的脆性,提高程度不够显著。最后,选取了4种经典FRP约束混凝土强度模型进行对比计算,计算结果与试验数据吻合良好。     

玄武岩纤维布约束钢筋砼柱的轴心受压试验研究

玄武岩纤维由于其良好的力学性能、较好的稳定性和较低的价格使其在土木工程中的应用前景广阔,但目前玄武岩纤维在土木工程中应用的相关研究还极少。通过15根外包玄武岩纤维布（BFRP）约束钢筋混凝土圆柱轴心受压试验,对其进行分析,并考虑箍筋对约束柱极限强度的影响,提出FRP承载力计算公式,计算结果和大量试验结果吻合良好,可供工程设计和进一步研究。     

玄武岩纤维改性HSCC柱偏心受压试验研究

为研究玄武岩纤维的加入对高强自密实混凝土长柱受力性能的改善作用,以玄武岩纤维体积掺量0.1%和0.2%、长度15mm和30mm为参数,设计制作了10个长细比为6的高强自密实混凝土长柱,进行偏心受压试验。结果表明:玄武岩纤维的加入,可明显改善高强自密实混凝土柱偏心受压的受力性能、延性;大、小偏心受压构件开裂荷载分别提升20.7%、11.8%,极限承载力最大增幅为18.2%、16.7%;大、小偏心构件受压过程中,玄武岩纤维的加入使应力峰值对应的混凝土应变受到较为显著的影响,当达到大极限承载力时,最大的拉、压应变下降25.0%、15.0%;由于玄武岩纤维的作用,大偏心受压试件达到极限承载力时,跨中最大挠度提升7.6%,提高了构件变形能力,但纤维长度、体积掺量改变引起的挠度效应不大。     

玄武岩纤维间隔加固新疆杨木方形截面长柱轴心受压力学性能试验研究

针对外粘贴玄武岩增强复材(BFRP)布加固杨木矩形长柱在力学性能上存在差异,分别采用间隔粘贴1层、间隔粘贴2层对木柱进行轴压力学性能试验,获得了长柱破坏形态、极限承载力、荷载-应变关系、荷载-位移关系、延性指标等。试验结果表明:杨木长柱以典型的中部弯曲破坏形式为主,与未加固长柱比较,木柱极限承载力分别提高8. 75%、30. 00%,横向粘贴BFRP纤维布能有效约束木柱横向变形,提高纵向变形能力,延性得到进一步改善。     

预应力纤维布加固混凝土圆形截面短柱轴压性能试验

为研究环向预应力纤维布加固混凝土圆形截面短柱的轴心受压性能,制作25个试件并进行轴心受压试验。试验考虑的影响因素包括：试件的混凝土强度等级、截面尺寸、箍筋间距、既有损伤及表面处理情况、纤维布种类、层数和预应力大小。试验得到了各个试件的破坏形态和应力 应变关系,进而分析了各影响因素对加固效果的影响。结果表明：与非加固试件相比,环向预应力纤维布加固试件的轴心受压承载力和延性均有明显提高;对纤维布施加预应力能避免纤维布的应力滞后,更好地发挥纤维布的高强性能;当环向预应力与纤维布的抗拉强度的比值在0～0.20范围内,试件的承载力和延性随预应力的增大而增大;当环向预应力达到纤维布抗拉强度的0.25倍时加固效果会降低,因此在工程应用中环向纤维布的预应力宜控制在纤维布抗拉强度的0～0.20倍之间。     

钢-木组合柱偏心受压力学性能试验分析

提出了一种以热轧H型钢为骨架,在热轧H型钢左右翼缘外表面使用结构胶连接落叶松木板,从而构成工字形截面的组合木-钢组合柱构件。分析了其在偏压状态下的应变及挠度变化、破坏过程及破坏形态。为优化组合柱截面设计提供依据。研究结果表明:(1)组合柱在受压过程中型钢和木板的变形基本一致,即符合平截面假设,试件整体受力性能良好;(2)该截面形式试件的破坏为失稳破坏,并没达到极限强度,且型钢与木材均未破坏。     

碳纤维布与玄武岩纤维布加固混凝土圆形短柱轴压试验对比研究

通过碳纤维布及玄武岩纤维布加固混凝土圆形短柱轴压性能对比试验,研究纤维布层数对加固后混凝土圆柱轴压性能的影响。结果表明:在纤维布环向包裹约束作用下,混凝土圆柱抗压强度和变形能力明显提升,但刚度提高不明显;混凝土圆柱加固效果随纤维布层数增加而提高,相同加固层数,CFRP加固效果明显优于BFRP,且一层CFRP加固效果与三层BFRP相似;实际工程中可通过提高纤维布抗拉强度、厚度和层数增加纤维布约束能力,进而提高约束混凝土抗压强度。     

玄武岩纤维布约束混凝土柱体的轴压性能试验研究

为了掌握玄武岩纤维(BFRP)布对混凝土柱体的约束效果,通过玄武岩纤维布约束混凝土圆柱体、棱柱体的轴压试验,研究了其破坏形态、应力-应变曲线、峰值应力及峰值应变.试验结果表明:①相比未约束混凝土试件,玄武岩纤维布粘贴2～7层时,约束圆柱体和棱柱体试件的抗压强度分别提高了78.8％～255.1％和125.1％～365.2％,峰值应变分别提高了335.2％～839.4％和418.9％～958.5％;②混凝土试件的抗压强度与约束层数之间近似线性关系;纤维布约束层数相同时,圆柱体试件的抗压强度高于棱柱体;③基于试验数据拟合了玄武岩纤维约束混凝土圆柱体和棱柱体的强度模型,模型与试验数据吻合良好.     

紫外线对玄武岩纤维布加固钢筋混凝土柱性能影响的试验研究

紫外线照射对玄武岩纤维布加固钢筋混凝土柱的性能有一定的影响,对不同紫外线照射时间下的16个钢筋混凝土柱进行轴压承载力试验。研究发现,不同层数玄武岩纤维布和不同加固方式下钢筋混凝土柱的极限受压承载力随紫外线照射时间的增长有不同的下降。经过紫外线照射后,玄武岩纤维布加固钢筋混凝土柱的延性降低,对破坏形态没有太大影响。     

HRB500级高强钢筋混凝土柱偏压试验研究

为推广HRB500级钢筋,并为其在《混凝土结构设计规范》局部或全面修订时列入提供依据,需对HRB500级钢筋混凝土构件性能进行试验研究。在4根HRB500级钢筋混凝土偏心受压柱试验的基础上,分析了HRB500级钢筋和高强混凝土匹配下的偏心受压柱的破坏形态、变形特点和承载性能。结果表明:其破坏特征、挠曲模式及截面应变分布与普通高强混凝土柱基本一致。但其混凝土强度较高时正截面承载力较理论计算结果偏小。     

碳纤维增强复合材料筋活性粉末混凝土中长柱小偏心受压受力性能试验研究

为探究碳纤维增强复材(CFRP)配筋活性粉末混凝土(RPC)中长柱的偏心受压受力性能,对其进行了偏心受压静载试验,得到了CFRP配筋RPC柱的破坏形态、极限承载力、荷载-变形关系曲线以及CFRP筋与混凝土的荷载-应变分布曲线。试验结果表明:CFRP配筋RPC柱有较高的承载能力;试件因混凝土压碎而破坏;试件的侧向挠度沿柱高的分布接近正弦分布。     

FRP约束方形截面钢筋混凝土偏压长柱的试验研究

以偏心率为变化参数,共进行了8个长细比Lb为20.4的方形截面钢筋混凝土偏心受压长柱的试验,其中有4个试件沿环向包裹了单向FRP(纤维增强复合材料),另4个未包裹FRP的试件用作力学性能对比。试验结果表明,在长细比较大的情况下,FRP约束虽没有明显提高方形偏压柱的承载力,但在一定程度上改善了构件的延性,尤其是对偏心距较小的构件。当需要同时提高方形截面长柱承载力及延性的时候,建议采用双向FRP对构件进行包裹,或采取其他有效措施。     

圆钢管混凝土短柱受压力学性能的试验研究

通过对9根圆钢管混凝土短柱试件的试验,首先对其破坏现象及机理进行分析;然后分别探讨混凝土强度、长细比、偏心率三个因素对该类构件力学性能的影响规律,指出偏心率是影响该类构件力学性能的主要因素,短柱范畴内的长细比及大偏压中的混凝土强度影响不明显;并针对该类构件在实际工程中的应用提出建议。     

内嵌碳纤维板加固圆木柱轴心抗压性能试验研究

通过轴心抗压性能试验,研究不同尺寸的内嵌碳纤维板加固圆木柱(松木或杉木)的破坏形式、轴心抗压强度、荷载-应变曲线。结果表明:用内嵌碳纤维板加固后,圆木柱的轴心抗压强度有了不同程度的提高,提高幅度为6.9%～24.1%(松木)和24.1%～63.2%(杉木)。基于试验数据回归,提出内嵌碳纤维板加固圆木柱轴心抗压承载力的计算公式。     

含瓦斯突出煤三轴压缩下力学性质试验研究

以典型煤与瓦斯突出矿井松藻煤电集团打通一矿7#突出煤层制备的型煤试件为研究对象,利用岛津AG-250伺服材料试验机和自行研制的三轴渗透仪,对不同外界应力条件下含瓦斯突出煤的力学特性进行试验研究.结果表明:瓦斯压力固定的情况下,围压对含瓦斯煤的力学特性起到强化和改善的作用.随着围压的增加,突出煤样的三轴抗压强度、弹性模量和峰值应变均呈线性单调增加;围压大小一定情况下,瓦斯压力对含瓦斯煤的力学特性起到弱化的作用.随着瓦斯压力的增加,突出煤样的三轴抗压强度和弹性模量分别呈线性和对函数形式单调递减,而峰值应变则呈线性单调增加;有效应力对含瓦斯突出煤的力学性质具有强化和改善的作用,随着有效应力的增加,含瓦斯突出煤的弹性模量、三轴抗压强度和峰值应变均单调增加.研究成果对采动影响下煤层瓦斯抽放和煤与瓦斯突出防治及预测具有重要意义.     

三轴压缩下水影响绿泥石片岩力学性质试验研究

为了解西安黑河水利工程坝肩绿泥石片岩的力学特性,利用RMT-150C岩石力学多功能试验机,分别对干燥和饱水状态的绿泥石片岩进行三轴压缩试验.基于试验结果,比较试样在不同围压作用下的力学性质,详细讨论水对试样强度和变形特性的影响规律,重点研究峰值强度、残余强度、软化系数、峰残差、峰残强降率、弹性模量及变形模量等强度变形指标的围压效应,最后分析三轴压缩状态下岩石的破坏类型及机制.结果表明,绿泥石片岩属于水敏型岩石,水对各个强度和变形特性的影响是显著的,并随着围压呈一定规律的变化.     

八边形中空夹层钢管混凝土偏心受压柱的试验研究

以长细比和偏心率为变化参数,对4个八边形中空夹层钢管混凝土偏心受压构件进行试验研究。通过对试验现象和试验结果的详细分析,总结出此类构件的一些力学特点,并与相同条件下的圆中空夹层钢管混凝土、方中空夹层钢管混凝土进行比较,发现其承载能力比方形截面柱高,比圆形截面柱稍低。其承载力影响因素主要有构件的轴压性能、抗弯性以及偏心率。在分析试验结果和利用数值分析的基础上,提出压弯构件承载力验算公式,与试验结果吻合良好。     

细晶粒钢筋混凝土柱偏心受压性能试验研究

对9根400 MPa级细晶粒钢筋混凝土柱开展偏心受压性能试验,研究轴向力偏心距、纵向受压钢筋配筋率、混凝土强度和长细比对柱偏心受压性能的影响,描述各试件的破坏过程,分析了其荷载-钢筋/混凝土应变曲线、荷载-挠度曲线以及破坏形态的特点。研究表明,现行混凝土结构设计规范关于钢筋混凝土偏心受压柱极限承载力、平均裂缝间距和最大裂缝宽度的计算理论与试验吻合较好。400 MPa级细晶粒钢筋屈服强度设计值取为360 MPa时,细晶粒钢筋混凝土偏压柱承载力具有足够的安全系数并偏向于保守。正常使用极限状态下,400 MPa级细晶粒钢筋混凝土大偏心受压柱在短期荷载作用下的最大裂缝宽度满足要求。     

六边形钢管混凝土双向偏压柱的力学性能研究

对六边形钢管混凝土柱在双向偏压荷载作用下的力学性能进行研究。在确定钢和混凝土本构模型基础上,运用有限元软件ABAQUS模拟典型六边形钢管混凝土双向偏压构件的荷载-变形曲线,开展工作机理分析和参数分析。机理分析表明:在双向偏压荷载作用下,六边形钢管混凝土柱表现出较高的极限承载力和延性;钢管对混凝土可起到有效约束作用,角部区钢管对混凝土的约束效果高于平直段钢管。参数分析表明:在小轴压比情况下,六边形钢管混凝土双向偏压构件的弯矩相关曲线呈1/4圆形;否则呈1/4椭圆形。最后提出该类双向偏压构件承载力的简化计算式。与有限元计算结果对比,简化计算结果偏于保守,可供工程设计参考。