采用预应力碳纤维技术提高钢结构承载力的分析

针对传统碳纤维加固钢结构的方法效果不明显的问题，将预应力技术应用于碳纤维加固钢结构，给出了应用该技术加固钢结构极限承载力的计算公式，并通过有限元方法进行了验证，结果表明该技术可以进一步提高钢结构的承载力。     

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。     

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。     

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.     

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.     

预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁受剪性能试验研究

在对6根碳纤维布加固钢筋混凝土梁试验的基础上,通过对非预应力碳纤维布与预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁的裂缝、挠度及承载力分析比较,得出预应力碳纤维布加固可以更好的改善构件的变形性能,增强构件的变形能力,预应力碳纤维布加固方法可以应用于实际工程中.     

外贴碳纤维增强材料加固混凝土梁的抗弯设计方法

根据目前碳纤维增强材料(CFRP)加固混凝土梁的理论和实验研究结果,重点研究碳纤维制成织物片材粘贴到混凝土表面用于结构的补强与加固的技术特点,分析二次受力对加固结构的弯矩承载力的影响;同时对外贴碳纤维加固混凝土梁的抗弯提供一种简单、实用的设计方法,供工程设计人员参考,对碳纤维布加固混凝土梁中出现剥离破坏也进行了分析,提供了最大剥离正应力的计算公式。     

CFRP布加固受弯钢梁试验研究与理论分析

为进一步研究碳纤维布（carbon fiber reinforced polymers,以下简称CFRP）加固钢结构抗弯力学性能,在现有研究的基础上,设计两根试验钢梁,对CFRP布加固钢梁与未加固钢梁进行力学性能对比分析.试验表明：碳纤维加固有效提高了钢梁的承载能力,且对屈服载荷影响更为明显;经加固后的组合钢梁,刚度提高,这是由于当超过屈服载荷时,CFRP布开始承担一部分载荷.另一方面,对加固钢梁进行受力分析,并进行承载力推导.弹性工作阶段,采用截面等效代换方法对加固钢梁进行承载力计算;弹塑性工作阶段,根据塑性铰区位置不同分别对两种受力状态下的加固钢梁进行受力分析与承载能力计算,将试验结果与理论计算对比,吻合良好.     

碳纤维布加固钢筋混凝土梁的抗弯性能分析

通过对4根不同加固条件下,碳纤维布增强钢筋混凝土梁进行纯弯段受力破坏实验,分析了碳纤维布对钢筋混凝土梁抗弯性能的影响和作用.实验表明,钢筋混凝土梁被碳纤维布加固后,抗弯承载力明显提高,但对梁的刚度和变形性能影响不大,根据试验结果,提出了碳纤维布增强钢筋混凝土梁受弯承载力简化计算公式.     

碳纤维布加固红砖砌体抗震性能研究

通过对两片碳纤维加固砌体墙体和一片未加固对比墙体进行循环分级加载的试验,研究了碳纤维布对砖墙的抗震性能改善的效应,通过采用不同的粘贴方案,研究了粘贴方式对加固效应的影响.通过对比方法,得出了碳纤维布加固试件的极限承载力和极限位移和未加固对比试件相比都大幅提高的结论.通过对三试件滞回曲线的分析,表明碳纤维加固砌体技术大大改善了砌体的抗震性能,可以作为施工技术进行推广.     

CFRP加固轴心受压方钢管柱的试验研究

钢结构在设计、制造和施工过程中可能产生各种缺陷,在使用阶段因超载、锈蚀和疲劳等原因会引起损伤累积而影响结构的安全.因此,如何加固修复损伤钢结构一直是土木工程领域研究的一项重要课题.碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Rein-forced Polymer,简称为CFRP)加固技术是一种具有独特优势的加固方法,在加固钢筋混凝土结构和砌体结构中具有较为成熟的研究及应用,而对加固钢结构的研究及应用依然很少.采用有限元软件Ansys建立了“三维实体-弹簧-壳”的有限元计算模型,通过课题组对CFRP加固轴心受压方钢管柱的试验研究,验证有限元模型的有效性.     

城市立交桥碳纤维加固试验

结合某城市立交桥4号桥梁体的具体病害情况,通过对不同加固方案的比较,提出采用粘贴碳纤维材料法对该桥进行加固.加固后的测试结果表明,采用碳纤维材料对既有桥梁进行加固不但可以有效地提高其承载力,增强其耐久性,且具有快速、经济、适应性广等优点.     

碳纤维在某框架结构加固工程中的应用

简要概括运用碳纤维加固结构技术的特点,并针对某多层建筑局部建筑功能改变后,钢筋混凝土框架梁承载力不足的情况,提出粘贴碳纤维加固法对梁进行加固的方案,并简述在施工过程中需要注意的问题及具体的施工步骤,对同类工程问题有一定的借鉴作用。     

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.     

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载荷、刚度和延性均有不同程度提高.     

CFRP加固不同损伤度钢筋砼梁的抗弯试验

通过8根碳纤维(CFRP)布加固补强钢筋混凝土梁的试验,研究了在不同损伤度情况下,不同碳纤维布用量对钢筋混凝土梁抗弯性能的影响与作用,结果表明：碳纤维布加固可以显著提高所有梁的抗弯承载力,同时对于增强梁的抗弯刚度也有良好作用,只是加固前梁的损伤越大,相应梁的承载力则提高得越小,而且对于损伤较大的梁,在二次加载初期,碳纤维布加固后并不能有效地抑制初始裂缝的开展,增加碳纤维布的用量,可以进一步提高梁的抗弯承载力,同时也改变了梁的破坏形式,由碳纤维布的拉断破坏变成拉脱破坏。     

公路危旧桥梁碳纤维加固技术应用研究

随着公路交通量的快速增长,公路路网中桥梁承受的荷载不断增加,早期设计建造的桥梁承载能力明显不足.为解决公路危旧桥梁承载力不足的问题,延长桥梁使用寿命,本论述通过分析碳纤维加固技术的原理及施工方法、技术特点,依据某危旧桥梁碳纤维加固实例,研究了公路桥梁结构碳纤维加固技术的应用效果及存在的问题,为后续公路危旧桥梁加固技术研究提供了科学参考依据.     

粘贴碳纤维或钢板加固受弯构件的效果对比

粘贴碳纤维或钢板是桥梁加固中常用的两种被动加固方法,以粘贴碳纤维布和钢板加固钢筋混凝土T梁为例,从加固计算原理、加固后承载力、各材料强度和刚度方面对比分析加固效果.计算结果表明:粘贴1~3层碳纤维布加固与粘贴4~10 mm钢板加固对比,前者对梁的承载力及刚度提高效果都不如后者;粘贴碳纤维布的高强度没有得到充分发挥,加固对各材料的应力强度改善不明显,适合于构件的抗裂性加固;若要提高梁的承载力和整体刚度,采用粘贴钢板加固比较合适.     

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.