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表层嵌贴预应力cfrp板条加固RC梁抗弯性能影响因素研究

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表层嵌贴预应力CFRP板条加固RC梁抗弯性能影响因素研究

作者：余舒宇长沙理工大学

学位级别：硕士

随着近几十年交通运输建设的飞速发展，我国交通建设事业的重心将由新建向养护维修转型，在今后更长的一段时间，将会有许多在役桥梁因各种原因退出正常工作状态，需要维修加固或者拆除重建。表层嵌贴预应力碳纤维（Carbon Fiber Reinfo... 详细信息

随着近几十年交通运输建设的飞速发展，我国交通建设事业的重心将由新建向养护维修转型，在今后更长的一段时间，将会有许多在役桥梁因各种原因退出正常工作状态，需要维修加固或者拆除重建。表层嵌贴预应力碳纤维（Carbon Fiber Reinforced Polymer，以下简称cfrp）板条加固钢筋混凝土（Reinforced Concrete，以下简称RC）梁技术，具有常规外贴式cfrp材料加固技术的耐久性好、质量轻、工期短、不影响交通和美观等优点，同时又具备加固结构整体性好、工序简单、节省材料以及可用于正负弯矩区连续加固等独特的特点，具有在桥梁结构加固处理中广泛应用的前景。本文针对表层嵌贴预应力cfrp板条加固RC梁抗弯性能主要进行了以下研究工作：（1）本文通过对7根表层嵌贴预应力cfrp板条加固RC梁试件进行四点弯曲试验，考察了粘贴长度、端部锚固措施、加固量、混凝土强度、混凝土槽壁厚度、开槽方式和配筋率等影响参数作用下加固梁的抗弯性能和破坏模式。（2）基于上述抗弯试验，分析了不同加固参数对加固梁的抗弯性能和破坏模式的影响。试验证明粘贴长度、加固量、混凝土强度和配筋率等影响因素对加固梁抗弯性能有直接影响;而通过一定的端部锚固措施，能改变加固梁的破坏模式，最终提高加固梁的承载能力和cfrp板条的强度利用率。（3）建立了适用的三维有限元模型，能准确地预测加固梁的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载、变形情况和cfrp应变分布，为研究表层嵌贴预应力cfrp板条加固梁抗弯性能提供了一个验证试验和补充试验的定量分析工具。

关键词：表层嵌贴式预应力 cfrp板条加固 RC梁抗弯性能影响因素

嵌贴长度对表层嵌贴预应力cfrp板条加固钢筋混凝土梁抗弯性能影响研究

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湖南交通科技 2018年第3期44卷 130-132,140页

作者：余舒宇王蒸湘西州交通运输局湖南吉首416000 益阳市赫山区城镇建设投资开发有限责任公司湖南益阳413000

设计制作了3个不同嵌贴长度的表层嵌贴预应力cfrp板条加固钢筋混凝土梁,通过加固梁和对比梁的四点弯曲试验,研究了不同嵌贴长度的加固梁的开裂荷载、屈服荷载及最终破坏模式等抗弯性能。同时建立了加固梁的有限元分析模型,模拟不同嵌贴... 详细信息

设计制作了3个不同嵌贴长度的表层嵌贴预应力cfrp板条加固钢筋混凝土梁,通过加固梁和对比梁的四点弯曲试验,研究了不同嵌贴长度的加固梁的开裂荷载、屈服荷载及最终破坏模式等抗弯性能。同时建立了加固梁的有限元分析模型,模拟不同嵌贴长度下的加固模型的受力情况。研究结果表明:增加预应力cfrp板条嵌贴长度,能有效提升加固梁的抗弯性能和延性随之提升,cfrp板条材料的利用率也随之升高,同时加固梁的最终破坏形式由梁底混凝土保护层逐渐剥离破坏转变为cfrp板条达到极限强度断裂破坏。

关键词：钢筋混凝土梁嵌贴长度预应力 cfrp板条加固抗弯性能

表层嵌贴预应力cfrp板条加固RC梁抗弯疲劳性能影响因素研究

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表层嵌贴预应力CFRP板条加固RC梁抗弯疲劳性能影响因素研究

混凝土梁表层嵌贴cfrp板条的抗弯加固性能试验研究

第25届全国结构工程学术会议

作者：彭晖刘洋苏鹏李恒张建仁长沙理工大学土木与建筑学院南方地区桥梁长期性能提升技术国家地方联合工程实验室

通过10根表层嵌贴预应力cfrp板条加固的钢筋混凝土梁的静载和疲劳试验,探索了不同cfrp预应力大小下的表层嵌贴预应力cfrp板条加固钢筋混凝土梁的静载性能和破坏形态,在此基础上拓展研究了加固试件的疲劳表现形态,考察了加固试件疲劳性能... 详细信息

通过10根表层嵌贴预应力cfrp板条加固的钢筋混凝土梁的静载和疲劳试验,探索了不同cfrp预应力大小下的表层嵌贴预应力cfrp板条加固钢筋混凝土梁的静载性能和破坏形态,在此基础上拓展研究了加固试件的疲劳表现形态,考察了加固试件疲劳性能受cfrp预应力大小、cfrp板条粘结长度、cfrp粘结端部混凝土保护措施以及疲劳荷载幅值等因素的影响。试验结果表明:在静载条件下当预应力过大时试件将表现为过早的粘结端部混凝土的撕裂剥离,试件极限荷载随预应力增大而减小的反向趋势;疲劳荷载作用下试件亦容易出现粘结端部的混凝土保护层或者薄层的剥离撕裂破坏,但该种破坏会随着荷载幅值的减小、粘结长度的延长、粘结端部混凝土加以U型箍约束、或者预应力的减小而变缓慢或者彻底避免,并且破坏模式的转变一般会带来疲劳寿命的大幅变化。

关键词：表层嵌贴 cfrp板条预应力疲劳性能端部混凝土保护层粘结长度

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混凝土梁表层嵌贴CFRP板条的抗弯加固性能试验研究

cfrp板条加固钢筋混凝土梁在结构改造工程中的应用

第七届全国建设工程FRP应用学术交流会

作者：周理波金小群李刚任刚浩何陈杭姚谏浙江树人大学城建学院浙江大学结构工程研究所

通过9根模型梁的弯曲试验,对表层嵌贴cfrp板条的钢筋混凝土加固梁的破坏过程、受力性能、破坏模式和极限承载力等进行了研究,着重分析了cfrp加固方式、配筋率和截面高度等参数对加固梁承载力的影响。结果表明:不同配筋率的钢筋混凝土梁... 详细信息

通过9根模型梁的弯曲试验,对表层嵌贴cfrp板条的钢筋混凝土加固梁的破坏过程、受力性能、破坏模式和极限承载力等进行了研究,着重分析了cfrp加固方式、配筋率和截面高度等参数对加固梁承载力的影响。结果表明:不同配筋率的钢筋混凝土梁,经表层嵌贴加固后的极限荷载提高了87.1%～88.6%;随着梁高的增加,加固梁的极限荷载基本成线性增长;对于不同加固方式的加固梁,双槽单板嵌贴加固法的效果明显优于表面粘贴加固法。

关键词：钢筋混凝土梁抗弯加固表层嵌贴 cfrp板条试验研究

来源： cnki会议评论

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活力 2009年第25期 59-59页

作者：姚钟西南大学重庆400716

本文对重庆市綦江县桌综合办公楼梁的加固改造过程进行了详细剖析。首先通过对碳纤维材料的性能优势分析确定加固方案，接着对碳纤维板条结构加固的计算方法和施工质量控制方法进行了研究和探讨。

关键词： cfrp板条性能分析加固设计施工质量控制

嵌入式cfrp加固预裂钢筋混凝土T形梁的试验研究

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东北大学学报（自然科学版） 2011年第6期32卷 879-882页

作者：徐明磊朱浮声盛国华刘红涛东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

对于带裂缝工作的混凝土适筋梁进行嵌入式cfrp板抗弯、剪加固,研究不同预裂程度和抗剪加固参数对T形梁加固性能的影响.通过9根T形梁试验,研究了构件的破坏形态、内力和变形特征,讨论了不同预裂程度和抗剪加固参数对加固梁性能的影响.结... 详细信息

对于带裂缝工作的混凝土适筋梁进行嵌入式cfrp板抗弯、剪加固,研究不同预裂程度和抗剪加固参数对T形梁加固性能的影响.通过9根T形梁试验,研究了构件的破坏形态、内力和变形特征,讨论了不同预裂程度和抗剪加固参数对加固梁性能的影响.结果表明,采用cfrp板嵌入式加固可以显著地提高裂缝梁的极限承载力.在细微裂缝条件下,带裂缝工作的混凝土加固梁均发生沿cfrp板与胶层界面的剥离破坏.预裂程度对加固梁的极限承载力无明显影响,但对加固梁的变形有一定影响.预裂程度越大,加固梁跨中截面的挠度越大.试验结果还表明,可靠的抗剪加固可以提高加固梁的抗弯力学性能.

关键词：钢筋混凝土 T形适筋梁表层嵌贴法加固 cfrp板条承载力与变形抗剪加固影响参数

重复超载嵌入式FRP加固混凝土T形梁的研究

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东北大学学报（自然科学版） 2011年第11期32卷 1655-1658页

作者：朱浮声徐明磊盛国华田星东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819 北京国电龙源环保工程有限公司北京100092

采用重复超载模拟桥梁的带缝工作状态,通过6根T形梁试验,研究了嵌入式FRP加固梁的破坏形态、内力和变形特征等力学性能,讨论了超载程度和加载次数对加固梁性能的影响.结果表明,在超载条件下,嵌入式cfrp板加固可以提高钢筋混凝土T形梁的... 详细信息

采用重复超载模拟桥梁的带缝工作状态,通过6根T形梁试验,研究了嵌入式FRP加固梁的破坏形态、内力和变形特征等力学性能,讨论了超载程度和加载次数对加固梁性能的影响.结果表明,在超载条件下,嵌入式cfrp板加固可以提高钢筋混凝土T形梁的抗弯极限承载力和刚度,增大了延性系数.不同超载程度和重复加载次数对加固梁极限承载力无明显影响,加固梁跨中截面挠度随超载次数的增加而减小.当超载程度在一定范围内时,不会引起加固梁跨中截面挠度的改变;当超载程度超过一定限度时,超载程度加大将导致加固梁的跨中截面挠度明显减小.对于重复超载作用下的带裂缝适筋梁,按照现有FRP加固理论进行设计是偏于不安全的,需要进行承载力修正.

关键词：钢筋混凝土 T形适筋梁重复超载表层嵌贴法FRP加固 cfrp板条承载力

UHPC预制板加固RC节点核心区的受力性能研究

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UHPC预制板加固RC节点核心区的受力性能研究

作者：杨冀锟上海应用技术大学

学位级别：硕士

钢筋混凝土(RC)框架结构在建筑行业中应用广泛,是最常见的结构形式之一。在水平地震作用下,框架梁柱节点受力复杂,特别是老旧建筑节点核心区存在配置箍筋不足等缺陷,易发生脆性破坏,从而导致建筑的整体破坏和坍塌。因此,采用高效环保的... 详细信息

钢筋混凝土(RC)框架结构在建筑行业中应用广泛,是最常见的结构形式之一。在水平地震作用下,框架梁柱节点受力复杂,特别是老旧建筑节点核心区存在配置箍筋不足等缺陷,易发生脆性破坏,从而导致建筑的整体破坏和坍塌。因此,采用高效环保的抗震加固手段对其进行加固诊治,具有重要的实际意义。超高性能混凝土(UHPC)具备高强、高韧性、高耐久性和应变硬化特征等优势,是一种较为理想的加固材料,其与抗拉强度高,但脆性、耐热性能不足的纤维增强复合材料(FRP)板条相结合,可达到优势互补的效果。目前,国内外利用UHPC材料加固框架节点的抗震性能研究较少,还未有相关规范条文。UHPC板加固具有适用范围广、加固效率高、维护成本低等优点,但其对节点核心区的加固受力机理和抗剪贡献有待澄清。鉴于此,本文基于框架节点的受力特点,设计并开展了UHPC板加固足尺节点核心区试件的斜拉性能试验研究和数值模拟分析,旨在探明UHPC板和基体间的相互作用机理,定量确定加固材料对节点核心区受力性能提升的贡献,为相关框架结构梁柱节点的加固设计提供理论依据。在此基础上,提出UHPC板加固RC节点核心区的承载力预测公式,探明UHPC板对节点核心区的贡献。主要研究内容及成果如下:(1)开展了UHPC板加固足尺节点核心区试件的斜拉性能试验研究,共计12个试件。以UHPC板厚、FRP板条配筋率以及UHPC板安装方式等作为主要研究参数,关注其对试件的强度、刚度、延性等方面的影响。试验结果表明,随着UHPC板板厚和配筋率增大后,节点核心区试件强度和刚度有所提升,强度提升38.4%-58.2%,延性提升7.5%-135%。对拉螺栓机械锚固可提升试件的延性。在所有加固试件中,UHPC板对基体的变形和开裂有一定的抑制作用,可以延缓基体的裂缝开展。(2)基于试验数据校正的有限元模型,进行了主要加固设计参数的影响规律研究。利用DIANA有限元分析软件建立了试件的非线性有限元模型,并根据试验数据对其进行了校验和优化。同时,基于此模型,补充分析基体混凝土强度、cfrp板条截面面积、cfrp板条间距等参数的影响规律。结果表明,有限元模型可以较准确地模拟试件的强度、刚度和破坏模态;试件的强度随基体混凝土强度和cfrp板条截面面积的增大而增大,板条间距对其性能影响并不明显。(3)以混凝土双向拉压破坏准则为理论背景,以名义抗拉强度的形式考虑了UHPC板的贡献,提出了UHPC板加固RC节点核心区试件的承载力预测公式,量化了UHPC板、cfrp筋对加固试件承载力的贡献。通过试验和数值模拟结果验证表明,理论公式具有较高的精度,且偏于安全。

关键词：框架节点核心区 UHPC cfrp板条抗震加固非线性有限元

混凝土梁表层嵌贴cfrp抗弯加固试验研究及有限元分析

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混凝土梁表层嵌贴CFRP抗弯加固试验研究及有限元分析

作者：李刚浙江大学

学位级别：硕士

FRP因其轻质、高强、抗疲劳等优越的力学性能,是一种理想的加固和维修材料,被广泛应用于结构加固领域。研究人员提出的“表层嵌贴法”加固技术,即在构件需要加固部位的表面开槽,将FRP筋或板条嵌入其中,利用粘结剂使FRP与构件紧密结合,... 详细信息

FRP因其轻质、高强、抗疲劳等优越的力学性能,是一种理想的加固和维修材料,被广泛应用于结构加固领域。研究人员提出的“表层嵌贴法”加固技术,即在构件需要加固部位的表面开槽,将FRP筋或板条嵌入其中,利用粘结剂使FRP与构件紧密结合,来提高构件抗弯或抗剪承载力,这是一种新生的、富有发展前景的钢筋混凝土构件加固方法。本文通过32根混凝土梁的弯曲试验,对表层嵌贴cfrp板条的钢筋混凝土加固梁的破坏过程、受力性能、破坏模式和极限承载力等进行了研究,着重分析了cfrp加固方式、cfrp嵌贴长度、加固量、加载方式、配筋率和截面高度等参数对加固梁承载力的影响。对试验结果进行整理得出一些有用的结论,并提出cfrp板条最大应变计算公式。本文采用有限元软件ABAQUS建立了表层嵌贴cfrp板条抗弯加固钢筋混凝土梁的三维非线性有限元模型,数值模拟了加载的全过程。结果表明：加固梁的承载力和刚度都得到较大提高,可较好分析加固梁的破坏模式;最后对加固梁中不同材料的应力分布规律进行了初步的探讨,本文所制定的有限元方案和结论可供研究者参考。

关键词：钢筋混凝土梁抗弯加固表层嵌贴 cfrp板条试验研究有限元分析