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预应力cfrp布加固RC梁动力特性的试验研究

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振动与冲击 2010年第8期29卷 128-130页

作者：陆耀清艾军钱江杨杰徐春林南京航空航天大学土木工程系南京210016

进行了预应力cfrp布加固完好RC梁的动力特性试验,结果表明:预应力加固梁的固有频率随着预张力的增加而增加。同时,考虑了相关的影响因素,从理论上推导了预张力与加固梁固有频率之间的定量关系,再利用一阶频率的试验值对公式进行拟合,得... 详细信息

进行了预应力cfrp布加固完好RC梁的动力特性试验,结果表明:预应力加固梁的固有频率随着预张力的增加而增加。同时,考虑了相关的影响因素,从理论上推导了预张力与加固梁固有频率之间的定量关系,再利用一阶频率的试验值对公式进行拟合,得到频率影响系数。而后将二阶频率的试验值与理论值进行比较,发现理论值基本能反映频率随预张力的变化趋势,两者最大误差为0.173(在预张力为0kN时),试验值与理论值吻合较好。

关键词：预应力cfrp布加固 RC梁频率

预应力cfrp布加固损伤RC梁的动力特性研究

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振动与冲击 2011年第3期30卷 119-123页

作者：艾军单岗王侠伟钱江杨杰陆耀清徐春林南京航空航天大学土木工程系南京210016 浙江顺畅高等级公路养护有限公司杭州310051

从理论上推导了预张力与损伤RC梁固有频率之间的定量关系。同时进行了预应力cfrp布加固RC梁的动力特性试验,测定不同预张力条件下,完好梁与损伤梁的一阶频率值。而后利用ANSYS软件建立钢筋混凝土完好梁的有限元模型,根据损伤梁的动力测... 详细信息

从理论上推导了预张力与损伤RC梁固有频率之间的定量关系。同时进行了预应力cfrp布加固RC梁的动力特性试验,测定不同预张力条件下,完好梁与损伤梁的一阶频率值。而后利用ANSYS软件建立钢筋混凝土完好梁的有限元模型,根据损伤梁的动力测试结果,运用优化分析的方法得到损伤梁混凝土刚度折减系数;利用一阶频率的试验值对公式进行线性拟合,得到频率影响因素及损伤梁频率计算公式。最后将加固损伤梁一阶频率的理论值与试验值进行比较,发现在低预应力作用下,理论计算结果基本能反映出试验值随预张力变化的趋势,试验值与理论值吻合较好。

关键词：预应力cfrp布加固简支梁桥频率

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预应力cfrp布加固负载混凝土梁试验

沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2012年第6期28卷 997-1003页

作者：程东辉袁佳张鹏东北林业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150040

目的开展预应力cfrp布加固负载混凝土梁力学性能的研究,为工程加固提供可靠的理论和实践依据.方法根据截面配筋率的不同设计制作了3组共计12根钢筋混凝土简支梁,每组有1根普通混凝土梁作为对比梁,其余3根均为负载后利用预应力cfrp布加... 详细信息

目的开展预应力cfrp布加固负载混凝土梁力学性能的研究,为工程加固提供可靠的理论和实践依据.方法根据截面配筋率的不同设计制作了3组共计12根钢筋混凝土简支梁,每组有1根普通混凝土梁作为对比梁,其余3根均为负载后利用预应力cfrp布加固的试验梁.基于试验数据,开展了预应力cfrp布加固负载混凝土梁力学性能的研究.结果加固试验梁负载水平为正截面极限承载力的40%,持荷状态下采用预应力cfrp布对正截面加固、随后加载至破坏,完成了两点加载弯曲试验,获得12根梁的承载力、变形、裂缝分布状况等方面的试验数据.结论预应力cfrp布加固负载混凝土梁的受弯承载力明显提高,提高幅度与截面纵向钢筋配筋率和cfrp布初始拉应力有关;预应力cfrp布对混凝土梁弯曲裂缝的开展有明显抑制作用.

关键词：预应力cfrp布加固负载混凝土梁力学性能

预应力cfrp布三种粘贴方式对RC梁受弯性能的影响

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沈阳工业大学学报 2014年第4期36卷 464-470页

作者：杜闯李艳艳宋倜河北工业大学土木工程学院天津300401 河北省土木工程技术研究中心天津300401

为研究不同加固方式对梁受弯性能的效果,以节约加固成本,采用单元"生死"技术对预应力cfrp布加固钢筋混凝土梁进行了有限元模拟,并与试验结果做了比较,结果表明计算值和试验值吻合较好.在此基础上,分别设计了三种不同粘贴方式的预应力碳... 详细信息

为研究不同加固方式对梁受弯性能的效果,以节约加固成本,采用单元"生死"技术对预应力cfrp布加固钢筋混凝土梁进行了有限元模拟,并与试验结果做了比较,结果表明计算值和试验值吻合较好.在此基础上,分别设计了三种不同粘贴方式的预应力碳纤维布钢筋混凝土梁.第一种粘贴方式是预应力碳纤维布梁底全部粘贴;第二种粘贴方式是预应力碳纤维布梁底跨中粘贴;第三种粘贴方式是预应力碳纤维布梁底跨中部分粘贴.对三种不同粘贴方式下的预应力cfrp布加固钢筋混凝土梁进行模拟计算,对比分析三种不同预应力cfrp布粘贴方式对钢筋混凝土梁受弯性能的影响.研究结果表明:同等条件下,采用第二种加固方案效果最佳.

关键词：预应力cfrp布加固钢筋混凝土梁受弯性能有限元模拟粘贴方式

预应力cfrp布加固负载混凝土梁力学性能分析

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土木工程学报 2013年第S1期46卷 319-328页

作者：程东辉叶旭张力滨东北林业大学黑龙江哈尔滨150040

为研究负载状态下利用预应力cfrp布加固混凝土梁力学性能,根据截面配筋率的不同,设计制作3组共计12根钢筋混凝土简支梁,每一组选择1根作为普通钢筋混凝土对比梁,其余3根预先加载至对比梁正截面受弯承载力的40%,在持荷状态下利用预应力C... 详细信息

为研究负载状态下利用预应力cfrp布加固混凝土梁力学性能,根据截面配筋率的不同,设计制作3组共计12根钢筋混凝土简支梁,每一组选择1根作为普通钢筋混凝土对比梁,其余3根预先加载至对比梁正截面受弯承载力的40%,在持荷状态下利用预应力cfrp布对梁底混凝土进行加固。完成12根试验梁两点加载受弯试验,获得承载力、变形及裂缝分布等试验数据;利用有限元软件ABAQUS建立12根试验梁的有限元分析模型,且在每组模型中建立一根普通cfrp布加固负载混凝土梁的分析模型,完成预应力cfrp布加固负载混凝土梁力学性能的分析。试验及分析结果表明:cfrp布的张拉与粘贴对持荷状态下梁的既有裂缝和变形没有明显影响,预应力cfrp布粘贴加固后试验梁二次受力过程中,预应力cfrp布较好的参与至梁的受力过程,发挥cfrp强度高的特点,明显提高构件正截面受弯承载力,延缓裂缝的发展,抑制构件的变形。基于试验与分析数据,建立预应力cfrp布加固负载混凝土梁正截面受弯承载力计算公式和截面刚度计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。

关键词：预应力cfrp布加固负载混凝土梁受弯承载力刚度

预应力cfrp布加固负载混凝土柱轴心受压性能研究

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建筑科学与工程学报 2017年第4期34卷 34-40页

作者：程东辉杨燕红东北林业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150040

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... 详细信息

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。

关键词：预应力cfrp布加固圆形截面混凝土柱轴心加载试验力学性能

超载下预应力cfrp布加固腐蚀钢梁抗弯性能试验

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东北大学学报（自然科学版） 2018年第9期39卷 1342-1347页

作者：侯雯峪王连广东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

为研究预应力cfrp布加固腐蚀钢梁静载、超载的抗弯性能,进行了7根钢梁的抗弯试验,研究了加固梁在静载及超载下的破坏形态、承载力和刚度.结果表明,加固钢梁可以提高钢梁的承载力与刚度,预应力的存在,可以显著提高cfrp布的利用率;腐蚀程... 详细信息

为研究预应力cfrp布加固腐蚀钢梁静载、超载的抗弯性能,进行了7根钢梁的抗弯试验,研究了加固梁在静载及超载下的破坏形态、承载力和刚度.结果表明,加固钢梁可以提高钢梁的承载力与刚度,预应力的存在,可以显著提高cfrp布的利用率;腐蚀程度影响钢梁的刚度与极限承载力,腐蚀程度增加1倍,钢梁的承载力降低50%左右.超载次数增加,钢材发生时效硬化,钢梁刚度可提高13%左右,但承载力有所降低;超载下,预应力的施加可提高钢梁的延性.建立了预应力cfrp布加固腐蚀钢梁的承载力计算公式,理论计算结果与试验结果吻合良好.

关键词：超载预应力cfrp布腐蚀钢梁时效硬化刚度

预应力cfrp布加固负载RC梁正截面受弯性能研究

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预应力CFRP布加固负载RC梁正截面受弯性能研究

作者：王天峰东北林业大学

学位级别：硕士

碳纤维复合材料（Carbon Fiber Reinforced Plastics,简称cfrp）补强技术作为一种新型的建筑结构加固方法已经被广泛应用于实际工程。国内外众多高等院校、科研机构进行了大量的研究工作,得到了有价值的理论。但是,实际应用表明,利用CFR... 详细信息

碳纤维复合材料（Carbon Fiber Reinforced Plastics,简称cfrp）补强技术作为一种新型的建筑结构加固方法已经被广泛应用于实际工程。国内外众多高等院校、科研机构进行了大量的研究工作,得到了有价值的理论。但是,实际应用表明,利用cfrp布加固混凝土构件存在一定缺陷：由于所需加固的混凝土构件在使用过程中处于受力状态,此时利用cfrp布对构件进行加固后,在构件二次受力过程中,cfrp布的应力滞后于混凝土的应力,使cfrp布高强的性能得不到充分发挥。为了解决这一问题,弥补cfrp布加固技术的不足,本文开展了预应力cfrp布加固负载混凝土梁受弯性能研究,具体工作如下： 1、为了解决cfrp布张拉与加固技术,作者研发一套预应力cfrp布张拉装置;2、为了研究预应力cfrp布加固负载混凝土梁正截面受弯力学性能,依据纵向受力钢筋配筋率的不同,设计制作三组、共计12根钢筋混凝土简支梁,每组有1根普通混凝土梁作为对比梁,其余3根均为负载后利用预应力cfrp布加固的试验梁。加固试验梁负载水平为正截面极限承载力的40%,各组试验梁预应力cfrp布的张拉应力分别为800MPa、1200MPa、1600MPa。对试验梁进行两点加载试验,获得了包括正截面承载力、裂缝分布、试验梁变形等相关试验数据。在试验数据的基础上,开展了预应力cfrp布加固负载混凝土梁正截面受弯力学性能研究,得到如下结论：（1）采用预应力cfrp布对混凝土梁正截面加固后,其屈服荷载、极限荷载均有不同程度的提高,提高幅度与配筋率、cfrp布预拉应力有关;（2）利用预应力cfrp布加固后,梁的抗弯刚度得到显著提高,同时研究表明：当配筋率较高时,cfrp布预拉应力对梁抗弯刚度的提高幅度影响不大;（3）预应力cfrp布可以明显抑制裂缝的开展,在相同荷载作用下,相同配筋率混凝土梁的最大裂缝宽度与cfrp布预拉应力有关;（4）与普通cfrp布加固混凝土梁相比,预应力cfrp布加固后,克服了“应力滞后效应”,发挥了高强度特点;3、利用ANSYS有限元软件对试验梁进行了数值分析,并与试验数据进行对比,综合考虑各参数对加固梁受力性能的影响,进一步了解cfrp布的工作机理。

关键词：预应力cfrp布负载混凝土梁力学性能加固数值分析

预应力cfrp布加固混凝土受弯构件设计方法研究

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预应力CFRP布加固混凝土受弯构件设计方法研究

作者：荣威东北林业大学

学位级别：硕士

碳纤维布(carbon fiber reinforced polymer sheet,简称cfrp布)是一种轻质、高强、耐腐蚀和弹性模量高的加固材料,利用其对混凝土结构进行加固补强具有施工便捷、适用面广等优点,已经被广泛应用于实际工程,并一直成为国内外工程界研究... 详细信息

碳纤维布(carbon fiber reinforced polymer sheet,简称cfrp布)是一种轻质、高强、耐腐蚀和弹性模量高的加固材料,利用其对混凝土结构进行加固补强具有施工便捷、适用面广等优点,已经被广泛应用于实际工程,并一直成为国内外工程界研究的热点。但是相关研究表明：利用普通cfrp布加固负载混凝土构件,在随后的二次受力过程中,cfrp布应力始终滞后于混凝土与受力钢筋的应力,加固构件需产生较大变形才能发挥cfrp布高强特性。如果加固前对cfrp布预先张拉,然后将其黏贴于构件的受拉侧混凝土表面,则cfrp布中的预应力会对构件产生与外荷载效应方向相反的作用力,能够使cfrp布较早的参与构件的受力,充分发挥cfrp布强度高的特点。为研究负载状态下利用预应力cfrp布加固混凝土梁正截面受弯力学性能,本文在文献[41,54]试验研究成果基础上,利用有限元分析软件ABAQUS建立了12根试验梁和3根普通cfrp布加固梁的有限元分析模型,完成了预应力cfrp布加固负载混凝土梁正截面受弯力学性能的分析。试验及分析结果表明：分析值与试验值吻合较好,预应力cfrp布粘贴加固后试验梁二次受力过程中,预应力cfrp布较好的参与至梁的受力过程,发挥了cfrp布强度高的特点,明显提高了构件正截面受弯承载力,延缓了裂缝的发展,抑制了构件的变形。基于试验与分析数据,建立了预应力cfrp布加固负载混凝土梁正截面受弯承载力计算公式和截面刚度计算公式,计算结果偏于安全。为研究负载状态下利用预应力cfrp布加固混凝土梁斜截面受剪力学性能,本文在文献[52,53]试验研究成果基础上,利用有限元分析软件ABAQUS建立了12根试验梁和3根普通cfrp布加固梁的有限元分析模型,完成了预应力cfrp布加固负载混凝土梁斜截面受剪力学性能的分析。试验及分析结果表明：分析值与试验值吻合较好,采用预应力cfrp布加固负载混凝土梁斜截面能够抑制斜截面裂缝的产生和发展,较好的发挥了cfrp布的高强特点,明显提高了构件斜截面受剪承载力。并基于试验与分析数据,建立了预应力cfrp布加固负载混凝土梁斜截面受剪承载力计算公式,计算结果偏于安全。

关键词：预应力cfrp布加固数值分析承载力混凝土梁