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新型曲面cfrp板锚具力学性能研究

市政技术 2024年第3期42卷 8-17,50页

作者：侯苏伟翁永峰周颖北京建筑大学土木与交通工程学院北京102616

为解决传统cfrp板夹持式锚具中出现的张拉应力不足和螺栓预紧力难以控制的问题,根据其受力机理并以双曲面cfrp板锚具设计为基础,结合ANSYS有限元软件对比分析了不同尺寸的锚具性能,确定了最优的锚具尺寸并进行了相应的加工,然后对双曲面... 详细信息

为解决传统cfrp板夹持式锚具中出现的张拉应力不足和螺栓预紧力难以控制的问题,根据其受力机理并以双曲面cfrp板锚具设计为基础,结合ANSYS有限元软件对比分析了不同尺寸的锚具性能,确定了最优的锚具尺寸并进行了相应的加工,然后对双曲面cfrp板锚具进行了静载试验。试验结果表明:内夹板厚度为5 mm时,挤压应力分布最均匀;外夹板厚度的最优范围为25~30 mm,弧度最优解为0.75~1.00 mm;当双曲面cfrp板锚具可以承受的最大张拉力为499.96 kN、最大锚固效率为104.16%、cfrp板的最小滑移量为1.93 mm时,锚具的锚固效果最佳。

关键词：双曲面锚具 cfrp板静载试验锚固性能滑移

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低预应力cfrp板加固RC梁模型试验研究

公路工程 2024年第3期49卷 36-41页

作者：常丁庞立雷涛中交第一公路勘察设计研究院有限公司陕西西安710068 中交瑞通路桥养护科技有限公司陕西西安710061 齐鲁高速公路股份有限公司山东济南250101

为研究低预应力cfrp加固RC梁的力学性能,设计进行了cfrp加固方法的对比模型梁试验。通过对直接粘贴、机械张拉粘贴锚固成为低应力cfrp板及粘贴加热伸长后回缩成为低预应力cfrp板这3种方法,将同规格的cfrp板粘贴在混凝土试验梁表面,通过... 详细信息

为研究低预应力cfrp加固RC梁的力学性能,设计进行了cfrp加固方法的对比模型梁试验。通过对直接粘贴、机械张拉粘贴锚固成为低应力cfrp板及粘贴加热伸长后回缩成为低预应力cfrp板这3种方法,将同规格的cfrp板粘贴在混凝土试验梁表面,通过分级加载试验,获得不同施工方法的cfrp板加固后开裂荷载、极限荷载、裂缝发展及荷载-挠度曲线等。试验结果表明:3种施工方法下进行机械张拉低预应力cfrp板加固对原梁抗剪承载力性能提高较大。在正常使用阶段,机械张拉低预应力cfrp板加固梁和加热张拉低预应力cfrp板加固梁出现斜裂缝的荷载等级高于直接粘贴cfrp加固梁出现斜裂缝的荷载等级。机械张拉低预应力cfrp板加固梁和加热张拉低预应力cfrp板加固梁产生的裂缝宽度小于直接粘贴cfrp板加固梁产生的裂缝宽度。相对最明显的是机械张拉低预应力cfrp板,裂缝一直维持在较低水平。粘贴锚固的低预应力cfrp加固方式操作相对简单,可应用于桥梁维修或拆除前临时加固工程等。

关键词：低预应力 cfrp板钢筋混凝土梁力学性能

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cfrp板加固混凝土梁试验与设计理论

哈尔滨工业大学学报 2009年第12期41卷 88-93页

作者：薛伟辰曾磊谭园同济大学土木工程学院上海200092

为研究cfrp板宽度和受拉钢筋配筋率等因素对cfrp板加固混凝土梁受力性能的影响.进行了4根梁的单调静力试验.研究表明:加固梁的破坏模式均为cfrp板剥离破坏;随着cfrp板宽的增加,加固梁的开裂荷载有所提高,但屈服荷载和极限荷载并不一定提... 详细信息

为研究cfrp板宽度和受拉钢筋配筋率等因素对cfrp板加固混凝土梁受力性能的影响.进行了4根梁的单调静力试验.研究表明:加固梁的破坏模式均为cfrp板剥离破坏;随着cfrp板宽的增加,加固梁的开裂荷载有所提高,但屈服荷载和极限荷载并不一定提高;受拉钢筋配筋率越低,加固梁受弯承载力的提高程度越明显.基于国内外相关试验结果,建议cfrp板剥离应变值取为其极限拉应变的0.6倍.此外,提出了cfrp板加固混凝土梁受弯承载力、裂缝宽度和挠度的设计计算方法,计算值与试验结果吻合较好.

关键词： cfrp板加固混凝土梁试验设计建议

cfrp板加固箱梁桥顶板在沥青施工高温作用后剥离破坏分析

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中国公路学报 2014年第3期27卷 71-79页

作者：袁鑫张继文胡江贝东南大学土木工程学院江苏南京210096 苏州科技学院土木工程学院江苏苏州215009

为了研究沥青面层施工时高温对cfrp板加固箱梁桥顶板剥离破坏的影响,在室内对粘贴cfrp板前、后的钢筋混凝土梁进行了高温剥离破坏模拟试验和理论分析,开展了不同锚固方案下高温对粘贴cfrp板的钢筋混凝土试验梁碳纤维板剥离破坏形态研究... 详细信息

为了研究沥青面层施工时高温对cfrp板加固箱梁桥顶板剥离破坏的影响,在室内对粘贴cfrp板前、后的钢筋混凝土梁进行了高温剥离破坏模拟试验和理论分析,开展了不同锚固方案下高温对粘贴cfrp板的钢筋混凝土试验梁碳纤维板剥离破坏形态研究。研究结果表明:经过高温阶段后粘贴cfrp板的试验梁在极限承载力发挥效力方面均比未粘贴cfrp板的提高,梁两端和跨中加压条同时附加螺栓锚固方案碳纤维板剥离时承载力发挥效力最显著;附加锚固试验梁剥离极限承载力与所分析的剥离极限承载力理论值接近。

关键词：桥梁工程 cfrp板剥离破坏试验桥梁加固锚固高温作用

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cfrp板与钢梁粘接的疲劳性能研究

土木工程学报 2008年第5期41卷 14-18页

作者：邓军黄培彦华南理工大学广东广州510640

cfrp板与钢构件粘接疲劳性能的研究目前还不多,制约了该加固技术在桥梁结构中的使用。对一组cfrp板加固钢梁进行了理论分析结合疲劳试验研究,将粘接层的疲劳寿命分为无裂纹寿命和裂纹扩展寿命两部分进行考虑。试验得出在最大疲劳荷载作... 详细信息

cfrp板与钢构件粘接疲劳性能的研究目前还不多,制约了该加固技术在桥梁结构中的使用。对一组cfrp板加固钢梁进行了理论分析结合疲劳试验研究,将粘接层的疲劳寿命分为无裂纹寿命和裂纹扩展寿命两部分进行考虑。试验得出在最大疲劳荷载作用下的最大界面主应力和无裂纹寿命的S-N曲线。其疲劳极限值约为静载作用下极限界面主应力的30%,与英国规程中的规定相符。由基于最大疲劳荷载时粘接层的能量释放率的Paris Law,推导裂纹扩散寿命的预测公式,并由试验结果求得该公式中的经验系数。与试验结果比较发现,该公式能较为准确的预测裂纹扩展的规律。试验结果还显示,疲劳荷载幅度对疲劳寿命有一定的影响,但远小于最大疲劳荷载的影响。

关键词：加固钢梁 cfrp板疲劳性能粘接

cfrp板加固RC&PPC梁抗剪性能试验研究

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工程力学 2013年第6期30卷 236-246页

作者：宗周红程怡黄学漾林于东东南大学土木工程学院江苏南京210096 福州大学阳光学院福建福州350108 福州大学土木工程学院福建福州350108

通过10片普通钢筋混凝土(RC)梁及4片部分预应力混凝土(PPC)梁采用cfrp板抗剪加固的试验研究和非线性有限元分析,研究不同损伤程度、剪跨比、配箍率及预应力水平等因素对cfrp板加固RC&PPC梁抗剪性能的影响。结果表明:采用cfrp板对RC&PPC... 详细信息

通过10片普通钢筋混凝土(RC)梁及4片部分预应力混凝土(PPC)梁采用cfrp板抗剪加固的试验研究和非线性有限元分析,研究不同损伤程度、剪跨比、配箍率及预应力水平等因素对cfrp板加固RC&PPC梁抗剪性能的影响。结果表明:采用cfrp板对RC&PPC梁进行抗剪加固能够有效抑制斜裂缝的开展,提高加固梁斜截面抗剪承载能力,并改善梁的延性;RC梁损伤后加固,随着配箍率的增大以及剪跨比的减小,将提高加固RC梁的斜向开裂荷载、箍筋屈服荷载以及抗剪极限承载能力;随着预应力水平的提高,PPC加固梁的极限承载力增大,cfrp板抗剪加固效果比较显著;非线性有限元模型能够预测cfrp加固RC/PPC梁的抗剪性能,有限元计算结果与试验结果吻合良好;在进行cfrp板抗剪加固设计时,应对cfrp板的强度进行有效折减。

关键词：混凝土及部分预应力混凝土梁 cfrp板抗剪加固试验研究非线性有限元分析

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施工高温作用后cfrp板增强桥梁疲劳损伤及寿命预测（英文）

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中国公路学报 2016年第6期29卷 221-231页

作者：袁鑫 DABNATH S K 郑伟苏州科技大学土木工程学院江苏苏州215011 东南大学土木工程学院江苏南京210096 达卡工程技术大学土木工程学院苏州中固建筑科技有限公司江苏苏州215152

为了探讨碳纤维增强塑料(cfrp)板在沥青摊铺高温环境下加固国外大桥中的疲劳损伤机理及寿命预测,首先介绍Bangabandhu大桥在孟加拉国亚热带湿热环境温度下进行沥青玛蹄脂新桥面铺装的高温加固环境,然后通过钢筋、混凝土和cfrp板应变等... 详细信息

为了探讨碳纤维增强塑料(cfrp)板在沥青摊铺高温环境下加固国外大桥中的疲劳损伤机理及寿命预测,首先介绍Bangabandhu大桥在孟加拉国亚热带湿热环境温度下进行沥青玛蹄脂新桥面铺装的高温加固环境,然后通过钢筋、混凝土和cfrp板应变等参数研究大桥箱梁桥顶板增强梁疲劳裂纹演化、荷载-挠度曲线变化规律及cfrp板应力情况,对梁体抗裂性、刚度和疲劳损伤累积进行分析;最后,根据疲劳裂纹扩展规律和破坏模式,结合试验结果,采用相应的断裂力学分析模型,引入裂纹尖端的应力强度因子计算公式,对试件进行疲劳主裂纹扩展研究。研究结果表明:在沥青摊铺高温作用下,cfrp板仍可以有效抑制混凝土的开裂和裂缝发展,经过cfrp板加固的钢筋混凝土试验梁疲劳寿命有一定提高,经过沥青摊铺高温作用后的cfrp板加固试验梁仍可满足200万次疲劳试验加载。通过da/dN-ΔK曲线和裂纹扩展速率进行疲劳寿命预测发现,该方法计算出的理论疲劳寿命与实际的疲劳寿命基本吻合。

关键词：桥梁工程 cfrp板疲劳试验损伤累积寿命预测施工高温桥梁增强

粘结层和预应力对cfrp板加固损伤钢梁抗弯性能的影响

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复合材料学报 2023年第3期40卷 1718-1728页

作者：王海涛卞致宁熊浩陈敏生吴琼河海大学土木与交通学院南京210098 中国建筑第八工程局有限公司上海200122 上海碳纤维复合材料土木工程应用工程技术研究中心上海200122

为了对比粘结层和预应力对碳纤维增强聚合物复合材料(cfrp)板加固损伤钢梁抗弯性能的影响,进行了5根H型损伤钢梁的抗弯试验,分析了特征荷载、荷载-挠度曲线、cfrp板应变及其强度利用率的变化。试验结果表明:有粘结和无粘结cfrp板具有相... 详细信息

为了对比粘结层和预应力对碳纤维增强聚合物复合材料(cfrp)板加固损伤钢梁抗弯性能的影响,进行了5根H型损伤钢梁的抗弯试验,分析了特征荷载、荷载-挠度曲线、cfrp板应变及其强度利用率的变化。试验结果表明:有粘结和无粘结cfrp板具有相近的加固效果,特征荷载差值小于2%;非预应力cfrp板在正常使用阶段的加固效果很小,而预应力cfrp板加固钢梁的特征荷载比非预应力cfrp板提高了近30%。平截面假定适用于有粘结cfrp板-钢梁复合截面,而不适用于无粘结cfrp板-钢梁复合截面。相比于非预应力cfrp板,对cfrp板施加预应力可以显著提高cfrp板的强度利用率。建立的有限元模型可以较好地预测试件的抗弯性能,增加cfrp板的预应力、厚度和弹性模量可以提高损伤钢梁的抗弯加固效果。

关键词： cfrp板有粘结加固无粘结加固预应力钢梁抗弯性能

外贴cfrp板加固混凝土梁桥界面特性研究的宽缺口梁法

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中国公路学报 2015年第1期28卷 71-79页

作者：任振华曾宪桃熊山铭刘汉龙周丰峻湖南工程学院建筑工程学院湖南湘潭411104 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210098 江西省赣南公路勘察设计院江西赣州341000 中国人民解放军总参谋部工程兵科研四所北京100850

为了更精确地研究cfrp板-混凝土界面特性,基于混凝土梁受弯时不考虑混凝土抗拉强度的基本假定,将四点弯混凝土梁的纯弯段混凝土保护层部分切除形成宽缺口梁;共浇筑11根钢筋混凝土梁,研究并对比了未加固混凝土梁、加固后的普通混凝土梁... 详细信息

为了更精确地研究cfrp板-混凝土界面特性,基于混凝土梁受弯时不考虑混凝土抗拉强度的基本假定,将四点弯混凝土梁的纯弯段混凝土保护层部分切除形成宽缺口梁;共浇筑11根钢筋混凝土梁,研究并对比了未加固混凝土梁、加固后的普通混凝土梁和加固后的宽缺口混凝土梁的力学特性及cfrp板-混凝土界面的粘结滑移特性。结果表明:cfrp板对普通混凝土梁的加固效果优于宽缺口混凝土梁;用宽缺口梁来研究cfrp板-混凝土界面的粘结滑移特性具有一定优势,cfrp材料的受力明确,应变和界面滑移测试方便;回归得到的cfrp板-混凝土界面的平均剪应力与界面剥离承载力的表达式精确简洁,具有推广意义。

关键词：桥梁工程混凝土梁桥宽缺口梁法界面特性 cfrp板