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聚乙烯醇纤维水泥砂浆钢筋网加固RC方柱轴压性能试验

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聚乙烯醇纤维水泥砂浆钢筋网加固RC方柱轴压性能试验

作者：李易越湖南大学

学位级别：硕士

随着当今对既有建筑和工程结构进行加固改造的迅速增加,促使新兴加固方法的不断涌现。聚乙烯醇纤维水泥砂浆（PVA-ECC）加固法就是一种对混凝土结构加固补强的新技术。该加固方法利用钢筋网-纤维砂浆自身性能特有的优势及界面剂粘结作... 详细信息

随着当今对既有建筑和工程结构进行加固改造的迅速增加,促使新兴加固方法的不断涌现。聚乙烯醇纤维水泥砂浆（PVA-ECC）加固法就是一种对混凝土结构加固补强的新技术。该加固方法利用钢筋网-纤维砂浆自身性能特有的优势及界面剂粘结作用的优良,使得加固层与原构件的协同工作而共同受力。虽然该加固方法技术先进,但目前对用其进行加固的轴心受压构件一次受力研究并不多。本文作为高韧性纤维砂浆钢筋网加固钢筋混凝土构件系列研究的一部分,为了使该加固方法能早日广泛应用于工程实践中,对其进行了一些相关探讨。通过对6根方柱单调加载的轴心受压对比试验,重点考虑一次受力加固柱原核心混凝土强度及加固网筋间距对加固柱的轴向承载力、峰值应变、延性、刚度及抗裂性能的影响。在对加固机理分析的基础上,将截面有效约束区和非有效约束区及界面传递剪力进行量化,建立PVA-ECC加固钢筋混凝土轴心受压柱的承载力计算公式,并对比分析了公式计算值和试验实测值;给出了加固网筋的最大、最小配筋率,为加固网筋的选择提供依据;还根据试验结果回归分析得出峰值应变的计算公式,并由此归纳得极限应变计算公式,进而给出加固混凝土方柱的两阶段本构关系模型。利用ANSYS进行非线性有限元分析模拟加载试验过程,得到试件的承载力,裂缝分布情况,及加固层材料的应力、应变分布情况,将试验结果和有限元模型分析结果进行对比分析,以验证加固措施的有效性。最后,以工程实例简要说明了本文加固柱计算公式的运用,便于PVA-ECC加固法在实际工程中的推广应用。

关键词：聚乙烯醇纤维水泥砂浆钢筋混凝土柱加固一次受力有限元

聚乙烯醇纤维水泥砂浆钢筋网加固RC偏压柱试验研究

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聚乙烯醇纤维水泥砂浆钢筋网加固RC偏压柱试验研究

作者：袁超湖南大学

学位级别：硕士

聚乙烯醇纤维水泥砂浆（PVA-ECC）加固法是一种新型的对混凝土结构及砌体结构加固补强新技术。该加固方法利用纤维水泥砂浆优良的物理力学性能以及界面剂优良的粘结作用，使得加固砂浆层与原构件具有较好的整体工作性能;在原构件尺寸增... 详细信息

聚乙烯醇纤维水泥砂浆（PVA-ECC）加固法是一种新型的对混凝土结构及砌体结构加固补强新技术。该加固方法利用纤维水泥砂浆优良的物理力学性能以及界面剂优良的粘结作用，使得加固砂浆层与原构件具有较好的整体工作性能;在原构件尺寸增加很小的情况下，可以提高结构构件的刚度、抗拉、抗压、抗弯和抗剪等性能，其耐火性强、耐腐蚀性能及耐久性能极佳。因此，该加固法在工业和民用建筑的加固改造工程中具有巨大的科研价值和广阔的应用前景。通过对8根方柱单调加载的偏心受压对比试验，重点考虑不同偏心距加载及不同加固网筋间距对加固偏压柱一次受力的极限承载力、破坏形态、荷载-挠度曲线及裂缝分布等的影响机理和规律，试验结果表明PVA－ECC钢筋网砂浆薄层加固是一种有效地加固方法，能够较显著地提高加固的偏压RC柱承载力、峰值应变、延性、刚度及抗裂性能，有效改善被加固柱裂缝的分布形态及破坏形态，使裂缝由未加固时的疏而宽变得密而细。在考虑截面有效约束区和非有效约束区及界面传递剪力的基础上，建立PVA－ECC加固钢筋混凝土偏压柱的承载力计算公式，并对比分析公式计算值和试验实测值。根据试验结果分析得出核心混凝土峰值应变的计算公式，然后提出加固柱约束混凝土的两阶段本构关系模型。利用ANSYS软件模拟加固柱加载进行非线性有限元分析，得到加固柱极限承载力、裂缝分布形态、加固层材料应力云图，将有限元模型分析结果与试验所测结果作对比分析，以验证试验结果的可靠性。通过具体工程案例简要介绍聚乙醇纤维水泥砂浆加固法在加固工程中的运用，提出聚乙烯醇纤维水泥砂浆加固RC结构的施工工艺，便于聚乙烯醇纤维水泥砂浆加固法在实际工程中的推广应用。

关键词：聚乙烯醇纤维水泥砂浆钢筋混凝土柱加固一次受力有限元

聚乙烯醇纤维水泥砂浆与混凝土界面粘结性能试验研究

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聚乙烯醇纤维水泥砂浆与混凝土界面粘结性能试验研究

作者：周宁湖南大学

学位级别：硕士

聚乙烯醇纤维水泥砂浆（PVA-ECC）是在水泥砂浆中掺入适量聚乙烯醇纤维而制成的一种复合材料,它具有较高的抗弯拉强度、极限延伸率、较大的极限变形、抗裂性能、耐磨性、抗冲击性、抗渗性、韧性和耐冲击性以及较高的疲劳强度等优点,可... 详细信息

聚乙烯醇纤维水泥砂浆（PVA-ECC）是在水泥砂浆中掺入适量聚乙烯醇纤维而制成的一种复合材料,它具有较高的抗弯拉强度、极限延伸率、较大的极限变形、抗裂性能、耐磨性、抗冲击性、抗渗性、韧性和耐冲击性以及较高的疲劳强度等优点,可以有效提高工程的耐久性。PVA-ECC加固后的新老部分能否整体协同工作将在很大程度上取决于PVA-ECC与混凝土之间的粘结性能。因此,为了保证加固构件的混凝土与PVA-ECC的有效粘结,其界面粘结性能的研究将具有重要的理论和实际意义,本文研究工作及成果如下: （1）对PVA-ECC和普通水泥砂浆的弹性模量进行对比试验研究,比较相同配合比情况下两种砂浆的弹性模量。（2）通过常规的双面剪切试验分析混凝土强度、混凝土界面的处理方式、PVA-ECC的强度对两者之间粘结强度的影响,并对试验数据的显著性进行极差分析、方差分析,分析上述各因素对剪切强度的影响机理,拟合PVA-ECC与混凝土的剪切强度受三因素影响的回归公式。（3）通过钻芯拉拔试验,分析混凝土强度等级、界面剂、PVA-ECC强度等级3种因素对PVA-ECC与混凝土之间粘结性能的影响,并对三种因素的粘结界面作用机理进行分析,对试验数据的显著性进行极差分析、方差分析,拟合PVA-ECC与混凝土的钻芯拉拔强度受三因素影响的回归公式。（4）在双面剪切试验和钻芯拉拔试验结果的基础上,运用Matlab神经网络建立两者的BP神经网络预测模型。

关键词：聚乙烯醇纤维水泥砂浆加固混凝土界面双面剪切钻芯拉拔粘结强度神经网络

聚合物对聚乙烯醇纤维水泥砂浆粘结强度的影响

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新型建筑材料 2011年第2期38卷 15-18页

作者：王培铭周祾张国防同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室上海200092

研究了醋酸乙烯-叔碳酸乙烯酯乳胶粉和丁苯乳液在不同养护条件下对聚乙烯醇纤维水泥砂浆拉伸粘结强度的影响。结果表明,这2种聚合物能有效提高聚乙烯醇纤维水泥砂浆的拉伸粘结强度。随着聚合物掺量的增加,无论在空气中养护还是浸水养护... 详细信息

研究了醋酸乙烯-叔碳酸乙烯酯乳胶粉和丁苯乳液在不同养护条件下对聚乙烯醇纤维水泥砂浆拉伸粘结强度的影响。结果表明,这2种聚合物能有效提高聚乙烯醇纤维水泥砂浆的拉伸粘结强度。随着聚合物掺量的增加,无论在空气中养护还是浸水养护,砂浆与混凝土板及聚苯板的拉伸粘结强度均逐渐增大,只是浸水养护更有利于拉伸粘结强度的发展。丁苯乳液对提高砂浆与混凝土板的拉伸粘结强度比醋酸乙烯-叔碳酸乙烯酯乳胶粉具有优势,而对砂浆与聚苯板的粘结来说则相反。

关键词：醋酸乙烯-叔碳酸乙烯酯乳胶粉丁苯乳液聚乙烯醇纤维水泥砂浆拉伸粘结强度养护条件

RC伸臂梁采用聚乙烯醇纤维水泥砂浆加固抗剪试验研究

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RC伸臂梁采用聚乙烯醇纤维水泥砂浆加固抗剪试验研究

作者：汪文渊湖南大学

学位级别：硕士

作为用于混凝土结构及砌体结构的新型加固补强技术，聚乙烯醇纤维水泥砂浆(PVA-ECC)钢筋网加固方法利用了聚乙烯醇纤维良好的物理力学性能(如抗裂性好等)，并通过相应的界面处理方式(包括凿毛、涂刷界面剂及植入剪切销钉等措施)，保证... 详细信息

作为用于混凝土结构及砌体结构的新型加固补强技术，聚乙烯醇纤维水泥砂浆(PVA-ECC)钢筋网加固方法利用了聚乙烯醇纤维良好的物理力学性能(如抗裂性好等)，并通过相应的界面处理方式(包括凿毛、涂刷界面剂及植入剪切销钉等措施)，保证了加固层与被加固构件的整体性，即确保二者的协同工作能力，从而达到共同抵抗外力的效果。该加固方法施工工艺简单快捷，可操作性强，且性价比较高。本文采用4根试验梁进行抗剪试验研究，包含2根对比试验梁和2根聚乙烯醇纤维水泥砂浆(PVA-ECC)钢筋网加固的加固试验梁，其中加固试验梁为一次受力梁。本试验选用伸臂梁结构形式作为受力模型，采用重物吊篮加载法进行试验。在试验结果基础之上，分析了不同剪跨比下的对比试验梁及加固试验梁的斜裂缝开展、破坏形态、挠度、应变的变化规律，并对比分析了对比试验梁与加固试验梁的受力性能。试验表明，该加固方法对试验梁的剪切刚度及抗剪承载力均有一定的提高，且抗剪承载力的提高幅度和剪跨比有关，剪跨比较大的构件抗剪承载力提高幅度较大，加固层与被加固构件工作协同性较好，并且在有效推迟裂缝产生的同时，又能约束已有裂缝的汇集扩张，抑制裂缝的发展速度。依据试验结果及理论分析，采用桁架—拱模型原理，理论推导出聚乙烯醇纤维水泥砂浆钢筋网加固RC伸臂梁的抗剪承载力计算公式。通过比较，计算结果与试验结果吻合较好，可为实际加固工程设计提供理论参考。最后采用ABAQUS软件进行非线性有限元数值分析，将试验梁模型化进行有限元模拟分析，并通过试验结果与有限元模拟分析结果对比，验证了聚乙烯醇纤维水泥砂浆钢筋网加固方法的实用性及可靠性。同时简要分析了聚乙烯醇纤维砂浆加固层加固抗剪作用机理。

关键词：聚乙烯醇纤维水泥砂浆加固抗剪钢筋混凝土伸臂梁

后装拔出法检测聚乙烯醇纤维水泥砂浆抗压强度试验研究

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后装拔出法检测聚乙烯醇纤维水泥砂浆抗压强度试验研究

作者：王宇晗湖南大学

学位级别：硕士

后装拔出法检测技术是混凝土无损检测的一种方法。目前,国内外学者已对该方法开展大量研究并取得一定成果。聚乙烯醇纤维砂浆(PVA-ECC)是一种常见的复合材料,它具有良好的韧性、耐久性、耐磨性、耐火性、耐高温性以及抗裂性和抗渗性,在... 详细信息

后装拔出法检测技术是混凝土无损检测的一种方法。目前,国内外学者已对该方法开展大量研究并取得一定成果。聚乙烯醇纤维砂浆(PVA-ECC)是一种常见的复合材料,它具有良好的韧性、耐久性、耐磨性、耐火性、耐高温性以及抗裂性和抗渗性,在结构加固领域是一种理想的修复和加固材料。PVA-ECC加固法是一种新型的砌体结构、混凝土结构加固补强方法,该加固方法现场可操作性强、使用范围广泛、性价比较高,具有良好的应用前景。目前,国内对PVA-ECC加固砂浆薄层的强度检测尚没有进行系统研究。文章通过对5种强度等级和3种钢筋网间距的聚乙烯醇纤维水泥砂浆试件的后装拔出试验数据进行对比和回归分析,研究了砂浆强度和拔出力的关系以及不同钢筋间距对拔出力的影响。本文首先对各参数下的构件进行拔出试验并收集拔出力,对不同强度等级砂浆试块进行压力试验并记录其抗压强度。其次,确定拟合曲线为一元线性方程,选用最小二乘法对数据进行处理分析。计算试验数据的相关性,并求出一元线性方程参数得出测强曲线,对回归模型的显著性进行F检验,对回归参数进行置信区间计算,并进行系数修正。最后,对不同参数条件下的测强曲线进行对比分析。本文通过拟合出不同试验参数下纤维水泥砂浆后装拔出法的测强曲线,弥补了之前实际工程中其他方法难以准确检测加固砂浆薄层的缺陷,同时为后续深入研究提供一定的基础与依据。

关键词：后装拔出法聚乙烯醇纤维水泥砂浆回归分析最小二乘法置信区间

RC伸臂梁采用PVA-ECC加固抗剪试验研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2014年第6期41卷 52-56页

作者：卜良桃汪文渊何放龙湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

基于2根对比梁和2根聚乙烯醇纤维水泥砂浆(PVA-ECC)钢筋网加固的钢筋混凝土伸臂梁的抗剪试验,分析了不同剪跨比下的对比梁及加固试验梁的斜裂缝开展、破坏形态、挠度、应变的变化规律.试验表明,该加固方法对梁的剪切刚度、抗裂性能及抗... 详细信息

基于2根对比梁和2根聚乙烯醇纤维水泥砂浆(PVA-ECC)钢筋网加固的钢筋混凝土伸臂梁的抗剪试验,分析了不同剪跨比下的对比梁及加固试验梁的斜裂缝开展、破坏形态、挠度、应变的变化规律.试验表明,该加固方法对梁的剪切刚度、抗裂性能及抗剪承载力均有一定的提高.依据实验结果,提出了聚乙烯醇纤维水泥砂浆钢筋网加固RC伸臂梁的抗剪承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合得较好,可为实际加固工程设计提供理论参考.

关键词：聚乙烯醇纤维水泥砂浆加固抗剪钢筋混凝土伸臂梁

钢筋网间距对拔出法检测纤维砂浆加固薄层强度影响的试验研究

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河海大学学报（自然科学版） 2013年第4期41卷 326-330页

作者：卜良桃王宇晗侯琦毛海斌湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

采用5种强度等级和3种钢筋网间距的聚乙烯醇纤维水泥砂浆试件进行后装拔出试验,将试验数据进行对比和回归分析,研究纤维砂浆强度与拔出力的关系以及不同钢筋网间距对拔出力的影响。选用圆环支承式装置进行试验,结果表明:在采用后装拔出... 详细信息

采用5种强度等级和3种钢筋网间距的聚乙烯醇纤维水泥砂浆试件进行后装拔出试验,将试验数据进行对比和回归分析,研究纤维砂浆强度与拔出力的关系以及不同钢筋网间距对拔出力的影响。选用圆环支承式装置进行试验,结果表明:在采用后装拔出法进行聚乙烯醇纤维水泥砂浆强度检测时,拔出力与其抗压强度呈良好的线性关系;当钢筋网间距为50 mm×50 mm时钢筋网对拔出力大小有明显影响;当钢筋网间距大于75mm×75mm时钢筋网对拔出力的影响可以忽略不计。

关键词：聚乙烯醇纤维水泥砂浆后装拔出法测强曲线回归分析