碳纤维材料在桥梁加固工程中的应用

简要地介绍了碳纤维材料的特点及用途、采用碳纤维布加固试验梁的试验结果以及碳纤维布在桥梁加固工程中的应用。通过两座桥梁工程中的应用,验证了碳纤维布的加固效果,总结了应用碳纤维布时的注意事项。     

CFRP材料加固混凝土梁的内力变形特性

总结了碳纤维材料应用于加固工程的优点,从梁、板、柱等的加固研究了碳纤维在混凝土工程中的应用,用ANSYS分析了碳纤维加固混凝土梁的变形及受力特点,从而促进CFRP材料加固混凝土梁的应用。     

预应力加筋碳纤维板加固混凝土梁试验研究及承载力计算

针对现有加固方法中的诸多缺点,提出使用预应力加筋碳纤维板(SCFRP)加固混凝土梁的新技术。对预应力加筋碳纤维板加固混凝土梁进行试验研究,主要讨论试验梁的加固工艺和碳纤维板的张拉控制应力等参数对加固性能的影响,以未加固梁为参考梁,研究加筋碳纤维板与普通碳纤维板加固混凝土梁效果的异同。试验结果表明,预应力加筋碳纤维板加固成本低、锚具效果优且能较好地提高结构变形能力,达到极限拉伸应变从而充分发挥其作用。此外,该技术使高强钢丝与碳纤维丝在加固工程中优势互补,形成一种性能优良、成本较低且施工方便的新型加固材料,值得在实际工程中大力推广应用。     

预应力碳纤维布加固混凝土梁施工

研制了对碳纤维布施加预应力的锚具及施工机具 ,通过试验研究、工程实际应用形成了施工工艺。试验表明用预应力碳纤维布加固梁 ,能充分利用碳纤维布强度 ,改善了梁的结构性能 ,加固效果显著提高。     

预应力碳纤维板加固二次受力受弯构件的试验研究

以往的预应力碳纤维板加固受弯试验大多建立在结构“一次受力”的基础上,本文从加固工程中结构大多为“二次受力”的实际情况出发,试验研究预应力碳纤维板加固“二次受力”钢筋混凝土受弯结构。作者利用柳州欧维姆机械股份有限公司开发的预应力碳纤维板专用锚具的基础上,完成了2根预应力碳纤维板加固的试验梁、1根非预应力碳纤维板加固的试验梁受弯构件的模型试验。研究了预应力碳纤维板加固的试验梁的受力性能。研究了预应力碳纤维加固对试件承载力、使用阶段变形、碳纤维应用效率及延性的影响。试验结果表明：预应力碳纤维板加固可显著提高受弯构件开裂及屈服荷载,减小构件使用阶段内的变形,充分利用碳纤维材料性能,对延性下降趋势加强设计。     

碳纤维布的结构加固应用

简要介绍了碳纤维的材料性能,加固原理及优点,分别阐述了碳纤维在混凝土梁加固、框架柱加固、大型预制空心楼板加固等工程中的应用情况,并对碳纤维加固工艺及应注意事项作了具体说明,以促进该加固技术的推广应用。     

碳纤维加固梁设计的补充建议

根据我国对碳纤维布加固梁的试验研究成果 ,对碳纤维加固梁的破坏机理及设计要求进行了分析 ,并结合碳纤维产品的特性及外界环境、荷载形式可能对其产生的影响 ,对碳纤维布加固梁设计提出了一些补充建议 ,可供设计及工程人员参考。     

在役混凝土梁碳纤维加固试验研究

将两根钢筋混凝土梁加载至产生一定裂缝,以模拟在役钢筋混凝土梁的损伤状态。在此基础上,对其中一根梁进行加固处理,加固方案采用的是梁底和梁侧粘贴碳纤维布的方法。然后通过梁的受弯破坏试验,研究了钢筋混凝土梁在采用碳纤维材料加固后,混凝土、钢筋及碳纤维布的应变变化和梁的裂缝、挠度发展情况,综合评价了碳纤维加固方法的效果。同时,通过记录验梁在试验过程中的各种材料应变,绘制了各应变随荷载的变化关系,分析钢筋应变与碳纤维应变变化协同关系,并基于此验证了平截面假定是否成立。最后,按照各规范所提供的设计公式,将规范方法计算值与试验结果进行对比分析,指出加固规范中存在的问题,并分析了原因。     

碳纤维布加固梁技术

通过对梁进行碳纤维布加固试验分析及对梁的加固应用 ,提出了碳纤维加固梁的设计方法、最佳用量及施工方法     

预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁的预应力水平的合理取值范围研究

结合碳纤维布的材料特性和预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁的受力特性,从破坏形态和曲率延性的角度进行了分析,为了保证加固梁破坏时具有足够的延性,提出了碳纤维布的有效预应力水平不宜高于50%、但也不得低于25%的建议,可供采用预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁的工程应用参考。     

碳纤维布加固修复钢结构粘结界面受力性能试验研究

采用粘贴碳纤维增强复合材料技术对损伤钢结构进行修复 ,可以有效地恢复结构承载力。通过试验和解析方法对粘贴碳纤维布加固修复钢结构技术的粘结界面受力性能进行了分析 ,提出粘结界面剪切应力的计算公式 ,并在实际算例中取得了与试验较为吻合的结果 ;同时 ,初步探讨了不同粘贴参数对复合构件粘结界面应力的影响 ,为实际结构的加固修复提供了理论依据     

粘贴碳纤维布加固钢构件受拉承载力试验研究

对粘贴不同面积碳纤维布加固的钢板试件进行了单轴拉伸试验 ,通过试验采集的数据绘制了荷载 -应变曲线 ,并分析了钢构件与碳纤维之间的相互作用、试件的破坏机理、碳纤维布粘贴面积对试件承载力和延性的影响等 ,为碳纤维布加固钢构件提供了理论基础     

CFRP与钢材的粘结性能试验研究

与传统的钢结构加固方法相比,粘贴CFRP加固钢结构具有明显的优势。CFRP与钢结构之间的粘结性能直接影响加固效果,但是目前国内对这方面的研究还很少。从众多的粘结材料中优选出适合于粘贴CFRP加固钢结构的粘结剂,设计相应的试件,对CFRP与钢材之间的粘结强度和粘结耐久性进行试验。试验结果表明:选用的3种粘结剂可以作为粘贴CFRP加固钢结构的粘结材料,性能满足设计要求。对粘贴碳纤维布加固钢板进行静力拉伸试验,测量碳纤维布的应变分布,得到碳纤维布与钢板之间的粘结应力分布和碳纤维布的有效粘结长度。并与理论公式的计算结果进行了对比,二者吻合较好。     

碳纤维增强复合材料(CFRP)加固修复损伤钢结构

与传统的钢结构修复方法相比 ,CFRP加固修复钢结构具有明显的优越性 ,是一种先进的钢结构修复方法。总结了国内外对纤维增强复合材料 (FRP)粘结修复钢结构的研究状况 ,并对CFRP加固修复钢结构技术的施工工艺进行了介绍。     

变刚度双向板内力的能量法计算

体外粘贴碳纤维板 (CFRP)或钢板可有效地加固钢筋混凝土结构 ,使其承载力提高 ,受力性能改善。但外贴CFRP或钢板的混凝土板成为突变刚度板 ,其内力计算较为复杂。基于变分原理 ,应用瑞次能量法给出了该类加固板的内力及挠度的计算公式 ,并在此基础上编制了适用于任意长宽比的外贴板加固混凝土双向板的计算程序 ,以便于实际工程的直接应用。     

采用开槽暗梁法处理低强度混凝土楼板事故

当楼板混凝土强度较低时 ,粘钢加固法、粘贴碳纤维布加固法已不能使用 ,如将楼板砸掉重新浇筑 ,加固范围又比较大 ,支承楼板的墙体也将无法保留。结合实际工程 ,提出了开槽设暗梁的楼板加固方法 ,避免了全部拆除重建     

Strengthening of steel–concrete composite girders using carbon fiber reinforced polymer plates

Strengthening and rehabilitation of structures is a major concern for researchers in the civil engineering community in recent years due to the aging of these structures and the need for effective methods of strengthening. This paper presents the results of an experimental study of the behavior of strengthened steel–concrete composite girders using Carbon Fiber Reinforced Polymers (CFRP) plates. Strengthening was achieved by attaching the CFRP plates to the bottom flange and in some beams the CFRP plates were also attached to the beam web. Two different types of CFRP plates were used being mainly different in the tensile modulus of elasticity. Shear stress distribution along the bond line between CFRP plates and steel was recorded and reported. The test results showed that using lightweight CFRP plates could enhance the strength and stiffness of steel–concrete composite girders up to 45% of the original strength.     

碳纤维加固钢压杆的简化稳定分析

碳纤维加固具有自重轻、抗拉强度高、易施工、耐久性好等优点,被广泛应用于加固钢筋混凝土结构,并开始推广应用于加固钢结构。采用碳纤维加固钢压杆,对其稳定承载力进行简化分析,并推导出加固后钢压杆临界荷载和稳定系数的计算公式。     

CFRP条带加固对混凝土受扭构件开裂的影响

试验研究表明 ,用CFRP条带加固钢筋混凝土受扭构件 ,对构件承载能力的提高有非常显著的作用。针对试验中的现象 ,从条带和结构胶两方面研究了CFRP条带加固对开裂的影响。弹性阶段有限元计算结果表明 ,CFRP条带本身对开裂扭矩的影响不大。通过对试验中条带加固的施工过程的分析得知 ,结构胶在一定厚度混凝土内的渗透使其抗拉强度提高是影响开裂扭矩的主要原因     

碳纤维加固技术在上海展览中心结构加固中的应用

碳纤维布加固法是一种新的混凝土结构加固的有效方法 ,具有力学性能好、施工快捷、易操作、自重轻、耐腐蚀和加固效果好等优点。在节点、圆面和曲面构件的加固方面 ,具有粘钢加固技术不可替代的优势。介绍了上海展览中心中央大厅拱形屋面板的碳纤维加固应用实例。