碳纤维加固提高钢结构稳定承载力

在现有的钢结构加固方法中碳纤维（CFRP）以其质量轻、抗拉强度高、易施工、耐热耐久性好等优点,更适合加固施工的要求,用碳纤维增强钢结构比采用其它加固方法更具有优越性。本文就碳纤维对钢结构构件进行加固,增强钢结构稳定承载力进行理论研究,推导出计算稳定承载力提高系数的解析公式,并用Ansys进行数值模拟比较。     

碳纤维布加固H型钢梁的抗弯性能及承载力计算

进行了碳纤维布加固钢梁的抗弯力学性能试验,通过加固钢梁与未加固钢梁的力学性能对比分析,碳纤维布加固钢梁能有效提高承载力。另外,对碳纤维布加固钢梁在弹性阶段的受弯承载力公式进行了推导,可供钢结构加固设计计算参考。     

偏压作用下碳纤维布加固H型钢柱承载力分析

随着时代的飞速发展,世界上采用钢结构体系的建筑数量急剧增加。考虑到许多采用H型钢柱的钢结构的建筑其柱构件可能会发生老化或者建筑本身改变使用功能后钢柱承载力可能不足,故本文对碳纤维布（carbon fiber reinforced plastic)加固偏压H型钢柱进行了理论推导和试验研究工作,通过参考已有规范和采用等代的思想将碳纤维增强复合材料面积转化为相应的钢材面积,得出偏压H型钢柱经碳纤维增强复合材料加固后极限承载力计算公式,并将理论推导的计算结果和实际试验的观测结果进行对比,计算值和试验值的误差稳定在一定范围内,证明了公式计算的准确度。本文讨论了不同碳纤维增强复合材料加固层数和不同偏心距对H型钢柱加固后极限承载力的影响,研究表明碳纤维增强复合材料加固偏压H型钢柱会提高钢柱的承载能力,但随碳纤维增强复合材料层数的增加,承载能力提升的幅度会逐渐变小;碳纤维增强复合材料对偏心距较大试件的加固效果明显强于偏心距较小试件的加固效果。通过理论推导与试验表明碳纤维布加固法是在几乎不影响原钢构件受力性能情况下加固钢构件的较好方法之一。     

持载条件下CFRP加固轴压钢管柱试验及数值分析

碳纤维复合材料(CFRP)加固修复钢结构技术作为一种具有独特优势的加固方法,近年来成为国内外学者研究的热点.以试验研究及与有限元软件模拟相结合的方法,研究CFRP布加固轴心受压方钢管柱构件,主要讨论对于CFRP粘贴层数、不同持载程度和构件中部是否环向锚固对加固后钢柱稳定极限承载力和破坏形态的影响.     

混凝土梁侧面粘贴CFRP布的结构加固性能的试验研究

研究采用在混凝土构件侧面粘贴碳纤维布这种新形式加固受弯构件的受力性能，试验研究共设计了4根少筋梁，试验时，先通过2个对称的集中荷载将梁预加载至纯弯段出现一道主裂缝并失效，然后，卸载并用碳纤维布粘贴于梁侧面受拉区予以加强，待粘贴树脂固化后，再重新加载至梁的极限荷载，试验重点研究了该种加固梁的极限荷载，变形，开裂和碳纤维布粘贴形式对加固效果的影响，试验结果表明，该种加固梁不但承载力提高显著，而且具有很好的延性，消除了原来在梁底粘贴碳纤维加固梁在极限状态时因碳纤维布突然断裂而出现的脆性破坏现象，基于试验研究结果，导出了这种加固梁承载力的实用计算方法，该方法计算精度较好且偏于安全，可直接应用于实际加固工程，特别是当构件底面有管道等障碍物时。     

CFRP加固高强钢筋混凝土梁抗剪承载力计算

为深入探讨高强混凝土结构用碳纤维布(简称CFRP)增强系列问题,对基于碳纤维布拉断的高强钢筋混凝土加固梁进行了抗剪性能试验研究,考虑了加固量、加固形式、剪跨比、预损伤程度、配箍率等参数的影响.试验结果表明,经碳纤维布加固的高强混凝土梁抗剪承载力提高较多,加固效果明显;预损伤对加固梁的抗剪承载力影响不大;剪跨比、加固量综合起来影响着碳纤维布的受力程度,从而影响到碳纤维布的有效应变,最终决定了试验梁的抗剪承载力.基于有效应变模型,提出了与试验结果相吻合的碳纤维布抗剪承载力计算方法,并结合我国碳纤维布加固混凝土结构规程,提出了高强钢筋混凝土梁用碳纤维布进行抗剪加固的设计方法.     

碳纤维布加固剪力墙的正截面承载力计算

基于碳纤维布加固带暗柱剪力墙的实际工程需要,研究碳纤维布竖向双面粘贴加固剪力墙的正截面承载力计算模型,借鉴相关规范中有关剪力墙的设计方法及碳纤维布的受力特点,提出了碳纤维布加固剪力墙正截面承载力计算公式,以便于碳纤维布加固剪力墙理论的进一步研究和实际工程设计参考.     

碳纤维加固中小型旧桥的加固效果检测

检测评价碳纤维加固中小型旧桥的加固效果往往受到经费和现场情况的限制，不能完全按照旧桥承载力检测方法进行．以某桥碳纤维加固工程为工程实例，根据实际检测结果总结了检测评价碳纤维加固效果较为经济可行的试验方案。     

CFRP抗剪加固钢筋混凝土梁承载力计算方法

加固梁抗剪承载力提高幅度的大小与其破坏形式密切相关,目前的加固梁抗剪承载力计算很少考虑剥离破坏对抗剪承载力的影响.针对碳纤维片材加固混凝土技术规程中提出的混凝土梁受剪加固承载力计算模式的不确定性,提出了在确定加固梁的承载力时,应考虑外部粘贴碳纤维复合材料剥离破坏和碳纤维片材断裂破坏两种抗剪承载力计算模式,通过8根梁的试验结果印证了计算方法的正确性和有效性.     

碳纤维布加固钢筋混凝土梁试验

为揭示碳纤维布加固方式对钢筋混凝土梁性能的影响,采用理论分析和试验的方法,对六根不同配筋率产生极限破坏的钢筋混凝土梁进行碳纤维布加固试验,研究不同碳纤维布粘贴层数对梁极限承载力恢复程度的影响及对加固前后钢筋混凝土梁的承载力、刚度、延性等性能指标进行对比分析.结果表明:经过碳纤维布加固后发生极限破坏的钢筋混凝土梁极限荷载、刚度和延性均有不同程度提高,该加固方法可以广泛地应用于实际工程中.     

在役索桁组合连续钢桥承载力综合评估方法

以广州海珠桥（索桁组合连续钢桥）为实例，采用仿真分析方法对其加固前后进行跟踪分析，通过取样试验确定了材料参数，在实际加固过程的体系转换后，采用应力释放得到部分杆件应力，结合全桥有限元分析，准确地掌握了该桥的实际工作状态。同时进行了计入锈蚀损伤的非线性分析，对承载力进行了综合评定。加固跟踪分析结果表明，桥梁加固后承载能力有较大提高，工作性能明显改善；非线性分析表明，锈蚀损伤对结构极限承载力影响不大，桥梁安全储备较大。     

锚贴钢板和粘钢加固钢筋混凝土梁受剪性能的比较

锚贴钢板加固法是一种新型补强加固方法.本文通过对1根锚钢加固的钢筋混凝土梁和2根对比梁进行了受剪性能的试验研究.结果表明：锚贴钢板加固能够提高梁的抗剪承载力;改善梁的破坏形态;抑制梁斜裂缝的发展;且锚钢加固施工简单,施工质量容易得到保证.     

预应力先张法加固钢筋混凝土框架梁的方法

根据粘钢加固和碳纤维加固时存在二次受力,往往由于变形和裂缝过大使得加固材料不能发挥作用,体外预应力加固与原结构协同工作能力差且不便装修等问题,提出了采用先张法加固钢筋混凝土框架梁的一种新方法.这种方法的主要思路是:在柱内植锚件,通过张拉加固角钢或钢板使加固钢达到与梁内钢筋几乎同步的应力状态,然后粘结加固钢,当粘结达到设计强度后放松加固钢,使锚接力变为加固钢板与梁受拉边沿的粘接力,这样梁二次受力后即可实现梁内钢筋与加固钢板同步工作.同时,给出了这种方法的计算理论和施工技术,并在加固工程中进行了应用.     

钢管溜筒在冶勒水电站压力管道长斜井回填混凝土浇筑中的成功运用

本文主要介绍冶勒水电站压力管道混凝土浇筑施工技术。在冶勒水电站压力管道混凝土浇筑施工中,采取了系列非常规施工方案,沿用并发展了钢管溜筒施工技术,成功运用了Ф219厚壁钢管作为溜筒进行长斜井混凝土浇筑,以及利用钢花管对涌水洞段进行引排水处理的施工方法。通过上述措施方案,成功地解决了本工程压力钢管斜井深长、坡度陡、渗水量大、钢管直径大和回填空间狭窄等实际施工困难,为压力钢管混凝土浇筑施工提供了很好的经验借鉴作用。     

钢盒加固法及其在结构加固中的应用

提出了一种新的加固方法——钢盒加固法．采用的钢盒用厚的横向钢板与纵向钢板焊接而成．它不但能够承受很大的竖向荷载和水平荷载,而且由于其刚度大,对钢盒内混凝土的横向变形有很好的约束作用,使混凝土由单向受压变为三向受压,强度有较大提高．对钢盒加固结构的承载能力公式进行了推导,并且多次将其在高层建筑混凝土剪力墙和柱的局部加固中进行了应用．实践表明,钢盒加固法不但受力可靠,而且施工简便、工期短、造价低、加固件不外露,是混凝土剪力墙和柱等竖向承重构件局部损伤加固的一种好方法．     

高强超薄壁冷弯型钢屋架承载性能及设计方法研究

基于三榀厚度小于2 mm、屈服强度550 MPa的高强超薄壁冷弯型钢屋架模型结构的承载力试验,观测这类低层住宅建筑常用屋架结构的破坏模式,得到其极限承载能力.采用通用有限元软件,建立该屋架结构考虑材料和几何非线性的分析模型,进行屋架结构非线性稳定分析,得到与承载力试验结果相一致的破坏模式.在此基础上,研究屋架结构内力分析的合理计算模式,提出屋架构件的建议设计方法,并对屋架的屋脊节点板构造提出了合理的局部加强改进方案.     

筒子楼改造中的抗震加固

根据建筑物现状及本地区的设防烈度进行抗震鉴定,采用了外加柱、增设圈梁及钢拉杆等方法对房屋进行整体加固,采用面层加固法对房屋进行局部加固,有效地增强了房屋的侧向刚度和抗震能力,保证了改造后结构与原有结构的可靠连接。     

预应力后张和先张法联合加固受弯板试验研究

采用预应力钢丝平铺布置加固混凝土受弯板时,若用高抗拉强度的复合砂浆覆盖钢丝成本太高.针对这种情况,提出用普通高强水泥砂浆代替前述砂浆,采用预应力钢丝后张法和先张法联合加固的新方法施加预压应力,使板受拉区混凝土及覆盖砂浆均产生预压应力.详细阐明了该方法的原理和实施工艺,通过钢筋混凝土受弯板的加固试验研究和数值计算分析,表明该方法的加固原理和施工工艺是可行的.其关键是需要在结合面喷涂环氧类界面剂,以保证结合面不产生剥离破坏.从而无需使用昂贵的高抗拉强度复合砂浆,降低加固成本,且经加固处理后截面受力性能更好.     

某高层住宅楼加层粘贴钢板加固施工技术研究

介绍了深圳市南山区某16层住宅楼加层,粘贴钢板加固转换层的部分梁、柱的施工技术研究,其中包括：工程概况、施工方案、主要项目的施工方法以及施工过程中的考虑和体会。     

钢腹板-混凝土组合箱梁试验研究与有限元分析

进行波形钢腹板-混凝土组合箱梁和平钢腹板-混凝土组合箱梁的模型试验.提出模拟钢腹板-混凝土组合结构的有限元方法,并在大型通用程序ANSYS中实现.有限元计算结果得到了模型梁试验结果的验证,可用于钢腹板-混凝土组合结构的数值分析.试验与数值分析结果表明,两种组合箱梁的总体受力在弹性阶段和弹塑性阶段相似.相对于平钢腹板-混凝土组合箱梁,波形钢腹板-混凝土组合箱梁由于波形钢腹板的折迭效应,其抗变形能力和抗裂性能较相对较弱,但抗剪性能和抗屈曲能力较好.在破坏模式上,波形钢腹板-混凝土组合箱梁属于整体破坏,平钢腹板-混凝土组合箱梁属于平钢腹板局部屈曲破坏,其极限承载力小于波形钢腹板-混凝土组合箱梁.平钢腹板刚度小,在实际工程应用过程中应进行加劲,以防止局部屈曲破坏早于整体破坏的发生,同时也有利于避免施工过程的局部变形.