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预应力cfrp板加固钢板轴心受拉行为分析

中国公路学报 2010年第1期23卷 73-79页

作者：叶华文 UMMENHOFER T 强士中西南交通大学土木工程学院四川成都610031 布伦瑞克工业大学建筑与结构修复研究所下萨克森布伦瑞克38106

首先分析比较预应力的施加方法和锚固方式,然后基于一维线弹性理论,对预应力碳纤维增强复合材料(cfrp)板加固钢板体系的受力过程进行分阶段分析,得到在张拉预应力和受载工况下cfrp板、钢板、胶层的应力分布解析式及cfrp有效粘结长度公... 详细信息

首先分析比较预应力的施加方法和锚固方式,然后基于一维线弹性理论,对预应力碳纤维增强复合材料(cfrp)板加固钢板体系的受力过程进行分阶段分析,得到在张拉预应力和受载工况下cfrp板、钢板、胶层的应力分布解析式及cfrp有效粘结长度公式、弹性压缩带来的预应力损失值;最后利用ANSYS中Solid95三维单元进行有限元模拟对比分析。结果表明:直接张拉cfrp板能有效控制预应力及其加固效果,比间接法施加预应力有更多优势;采用高强螺栓连接的平板夹具锚传递大部分荷载,改善了非预应力粘贴加固界面的薄弱特点;该理论分析及有限元模型是可靠、有效的。

关键词：桥梁工程预应力cfrp板线弹性理论加固应力分布锚固

预应力cfrp板加固RC和PPC梁抗弯性能试验

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中国公路学报 2013年第4期26卷 109-118页

作者：林于东宗周红张美珍黄学漾福州大学土木工程学院福建福州350108 东南大学土木工程学院江苏南京210096 华侨大学厦门工学院福建厦门361021

为了掌握预应力cfrp板加固混凝土梁的抗弯性能,进行了6片普通钢筋混凝土(RC)梁及4片部分预应力混凝土(PPC)梁的预应力cfrp板抗弯加固静载试验和非线性有限元分析,探讨不同损伤程度、cfrp板初始预应力大小、梁有效预应力大小等对RC和PPC... 详细信息

为了掌握预应力cfrp板加固混凝土梁的抗弯性能,进行了6片普通钢筋混凝土(RC)梁及4片部分预应力混凝土(PPC)梁的预应力cfrp板抗弯加固静载试验和非线性有限元分析,探讨不同损伤程度、cfrp板初始预应力大小、梁有效预应力大小等对RC和PPC加固梁的抗弯性能影响。结果表明:采用预应力cfrp板加固后能有效抑制裂缝产生和开展,减小裂缝宽度和构件挠度,显著提高RC和PPC梁的抗弯承载力;加固前的损伤程度越大,cfrp板也越早发生剥离,抗弯极限承载力降低也越大,破坏时cfrp板总是先发生剥离而后断裂;非线性有限元模型能够预测预应力cfrp板剥离前加固梁的抗弯行为,计算结果与试验结果吻合较好;建议cfrp板的初始预应力度控制在0.5左右比较合适。

关键词：桥梁工程预应力cfrp板抗弯性能试验损伤加固非线性有限元分析

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预应力cfrp板加固混凝土梁设计理论研究

建筑结构学报 2008年第4期29卷 127-133页

作者：薛伟辰曾磊谭园同济大学土木工程学院上海200092

基于预应力高强度cfrp板加固混凝土梁的受弯试验与理论分析,对其设计理论进行了较系统的研究。提出了cfrp板预应力损失和预应力cfrp板加固混凝土梁抗裂度的计算方法。通过截面极限状态分析,分别提出了界限破坏、受压破坏和受拉破坏模式... 详细信息

基于预应力高强度cfrp板加固混凝土梁的受弯试验与理论分析,对其设计理论进行了较系统的研究。提出了cfrp板预应力损失和预应力cfrp板加固混凝土梁抗裂度的计算方法。通过截面极限状态分析,分别提出了界限破坏、受压破坏和受拉破坏模式下受弯承载力的理论计算公式。建议cfrp板的张拉控制应力取为其极限抗拉强度的0.5~0.6倍。此外,在考虑预应力cfrp板等代的基础上,提出了预应力cfrp板加固混凝土梁裂缝宽度和挠度的计算方法。

关键词：预应力cfrp板加固混凝土梁试验设计理论

预应力cfrp板加固钢筋混凝土梁间接刚度试验

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中国公路学报 2016年第11期29卷 74-81页

作者：尚守平张宝静吕新飞湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

为了较准确控制预应力cfrp板加固RC梁的挠度,以指导工程加固设计,提出了"间接刚度"的概念,并对其机理进行了试验研究。在室内共进行了6根钢筋混凝土试验梁静载试验,包括3根预应力cfrp板加固梁(其中1根有加载历史的试验梁),1根粘贴cfrp... 详细信息

为了较准确控制预应力cfrp板加固RC梁的挠度,以指导工程加固设计,提出了"间接刚度"的概念,并对其机理进行了试验研究。在室内共进行了6根钢筋混凝土试验梁静载试验,包括3根预应力cfrp板加固梁(其中1根有加载历史的试验梁),1根粘贴cfrp板加固梁,2根未加固梁;对比分析了不同加固方式对梁承载能力及刚度的影响;在对试验梁全过程受力阶段截面分析的基础上,推导出了预应力cfrp板加固梁间接刚度的计算公式,并进行了有限元对比分析。结果表明:相对于未加固梁,预应力cfrp板加固梁的承载能力提高了40%左右;使用预应力cfrp板加固后,梁在轴向预应力作用下会产生反拱,相对于粘贴cfrp板加固梁,其屈服荷载仅提高了8.3%,但其跨中挠度和截面曲率分别下降了31.8%和54.5%,说明使用预应力cfrp板加固技术可有效改善梁的变形能力;提出的公式概念明确,形式简便,与现行规范结合较好,且计算值与试验值吻合较好,适用于有加载历史的加固梁。

关键词：桥梁工程预应力cfrp板加固试验混凝土梁间接刚度

预应力cfrp板加固钢板受拉疲劳性能试验研究

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西南交通大学学报 2009年第6期44卷 823-829页

作者：叶华文 KONIG Christian UMMENHOFER Thomas 强士中西南交通大学土木工程学院四川成都610031 Institute for Rehabilitation of Buildings and Structures Technical University of Braunschweig Braunschweig 38106 Germany

为较好地预测预应力碳纤维材料(cfrp)板加固钢结构的疲劳性能,采用考虑有效应力强度因子幅的Pairs公式,分析了粘贴预应力cfrp板加固钢板的疲劳裂纹扩展行为.通过粘贴cfrp板的含中心孔的预制裂纹钢板的疲劳试验,分析了应力比、cfrp板刚... 详细信息

为较好地预测预应力碳纤维材料(cfrp)板加固钢结构的疲劳性能,采用考虑有效应力强度因子幅的Pairs公式,分析了粘贴预应力cfrp板加固钢板的疲劳裂纹扩展行为.通过粘贴cfrp板的含中心孔的预制裂纹钢板的疲劳试验,分析了应力比、cfrp板刚度、预应力及粘结胶性能等因素对疲劳裂纹扩展的影响.试验结果表明:加固后结构的疲劳寿命提高16倍以上,疲劳寿命的理论分析结果偏于保守;预应力是疲劳寿命的主要影响因素,而cfrp板和粘结胶性能的影响有限;应力比对疲劳寿命的影响很大,因此,对交通荷载的正确预估是加固能否取得成功的基础.

关键词：钢结构预应力cfrp板疲劳应力比

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预应力cfrp板加固钢梁抗弯疲劳试验研究

公路交通科技 2009年第12期26卷 50-55页

作者：叶华文 T. Ummenhofer 强士中西南交通大学土木工程学院四川成都610031 Institute for Rehabilitation of Buildings and Structures Technical University of Braunschweig

首先,采用修正的Pairs公式分析粘贴预应力cfrp板加固的钢构件的疲劳裂纹扩展行为。然后通过粘贴cfrp板的预制裂纹钢梁4点弯曲进行疲劳试验研究,最后基于阻止裂纹扩展的角度提出一种初步估计加固所需预应力大小的简化计算和设计方法。结... 详细信息

首先,采用修正的Pairs公式分析粘贴预应力cfrp板加固的钢构件的疲劳裂纹扩展行为。然后通过粘贴cfrp板的预制裂纹钢梁4点弯曲进行疲劳试验研究,最后基于阻止裂纹扩展的角度提出一种初步估计加固所需预应力大小的简化计算和设计方法。结果表明,粘贴预应力cfrp板对钢梁疲劳寿命的影响很大,与预制裂纹阶段比寿命提高最高可达10倍以上。不同的预制裂纹,同样的加固措施效果差别可达10倍。采用后张法施加预应力效果很好,锚固装置可以实时控制有效预应力,且预应力损失很小。

关键词：桥梁工程加固疲劳试验预应力cfrp板预应力损失

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预应力cfrp板加固混凝土梁研究综述

工业建筑 2006年第4期36卷 12-14页

作者：薛伟辰曾磊同济大学建筑工程系上海200092

cfrp板加固混凝土梁是一种新型的加固方法,但该方法存在着cfrp板强度利用率不高、对梁正常使用性能改善不明显等问题。通过对cfrp板施加预应力,不仅可以充分利用cfrp板的强度,还能有效地改善加固梁的受力性能,进一步抑制梁的变形和裂缝... 详细信息

cfrp板加固混凝土梁是一种新型的加固方法,但该方法存在着cfrp板强度利用率不高、对梁正常使用性能改善不明显等问题。通过对cfrp板施加预应力,不仅可以充分利用cfrp板的强度,还能有效地改善加固梁的受力性能,进一步抑制梁的变形和裂缝的开展。目前国内外已有的研究主要包括预应力cfrp板锚具研究、预应力cfrp板加固混凝土梁试验研究、预应力cfrp板加固混凝土梁非线性有限元分析以及预应力cfrp板加固混凝土梁理论研究等4个方面。对国内外预应力cfrp板加固混凝土梁的最新研究成果进行了较为系统的综述与分析,并对将来的发展趋势进行了展望。

关键词：预应力cfrp板加固混凝土梁锚具试验研究有限元分析设计理论

预应力cfrp板加固多跨连续梁桥纵向受力相互影响分析

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复合材料科学与工程 2023年第4期 56-62页

作者：吴必涛林祖才张坚欧阳耀杨俊锋华东交通大学土木建筑学院南昌330013 东南大学土木工程学院南京210000

为研究预应力cfrp板加固多跨连续梁桥各跨纵向受力相互影响关系,本文基于新沐河连续梁桥工程背景,建立了连续梁桥预应力cfrp板加固模型。研究了预应力cfrp板加固多跨连续梁桥跨间的相互影响规律及预应力锚固位置对加固效果的影响规律,... 详细信息

为研究预应力cfrp板加固多跨连续梁桥各跨纵向受力相互影响关系,本文基于新沐河连续梁桥工程背景,建立了连续梁桥预应力cfrp板加固模型。研究了预应力cfrp板加固多跨连续梁桥跨间的相互影响规律及预应力锚固位置对加固效果的影响规律,最后给出了全桥各跨达到一致加固效果时各跨张拉预应力比值。研究结果表明:多跨连续梁桥预应力cfrp板加固会引起相邻奇数跨挠度增加,相邻偶数跨产生反拱效应,对相邻第二跨后的影响明显减小;相较于简支梁桥,连续梁桥的邻跨对加固效果有削弱抑制的效应,抑制效应与加固跨所在的位置有关;中间跨与其邻跨张拉预应力比值为1∶0.3时能有效减小对邻跨的影响且对加固跨的加固效果影响较小,对桥面的平顺性影响最小。

关键词：连续梁桥预应力cfrp板桥梁加固数值模拟

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预应力cfrp板加固混凝土桥梁的研究进程

混凝土 2020年第9期 133-138页

作者：丁静姝钮鹏王晓初金春福郭强沈阳大学建筑工程学院辽宁沈阳110044 沈阳大学辽宁省环境岩土工程重点实验室辽宁沈阳110044 辽宁省交通高等专科学校公路工程质量检测中心辽宁沈阳110122

当前碳化纤维增强复合材料(cfrp)已经广泛的运用于加固混凝土桥梁领域中。预应力cfrp充分利用cfrp板高强度的特点,有效改善被加固桥梁的受力性能,整体刚度也有所提升,且疲劳性能良好。针对现有的预应力cfrp板加固混凝土桥梁试验、锚固... 详细信息

当前碳化纤维增强复合材料(cfrp)已经广泛的运用于加固混凝土桥梁领域中。预应力cfrp充分利用cfrp板高强度的特点,有效改善被加固桥梁的受力性能,整体刚度也有所提升,且疲劳性能良好。针对现有的预应力cfrp板加固混凝土桥梁试验、锚固系统、抗弯性能、疲劳性能等4个部分的现状进行讨论,探讨了现阶段预应力cfrp板加固混凝土试验、锚固系统和疲劳性能研究的优点与不足,继而提出可进一步深入研究的新观点。

关键词：预应力cfrp板锚具抗弯疲劳性能