CFRP加固钢筋混凝土矩形梁抗弯性能有限元数值模拟研究

碳纤维布补强加固混凝土结构技术作为一种新兴的加固方法,近年来得到了广泛的应用。该文以钢筋混凝土矩形截面梁为研究对象,通过有限元数值模拟,重点分析了在不同加固工况下试件屈服荷载和极限承载力的提高情况,计算结果与实验值吻合较好;同时分析了试件刚度的增强情况,最后对加固构件的受力性能进行了研究。     

嘉陵江大桥加固设计与受力性能分析

随着国民经济的快速发展,交通量日益增长,超载现象十分普遍,早期建造的桥梁由于荷载等级低,部分桥梁局部或者整体出现了不同程度的病害。本文以苍溪县嘉陵江大桥加固改造工程为例,对病害进行了仔细调查,得到全桥病害分布,并对病害成因进行了分析,提出了加固方案。对全桥加固前后进行了有限元分析,结果表明:各种工况下结构加固后的各项指标均满足规范要求。     

异形柱框架节点受力性能研究

钢筋混凝土异形柱结构在我国住宅建设中得到了广泛的采用,而对于异形柱节点在荷载作用下的性能我们至今仍没有完全理解。本文主要介绍了异形柱节点的受力特征以及顶层角节点的一般受力性能,运用有限元分析软件对异形柱角节点进行有限元非线性分析,研究异形柱节点从加载到开裂的过程,以及各个阶段钢筋和混凝土的应力分布情况,为今后对于异形柱的分析计算奠定了基础。     

高海拔地区梁柱节点碳纤维加固试验研究

在钢筋混凝土框架结构中,节点是最为关键的部位,一旦发生破坏将导致结构倒塌。通过试验,比较钢筋混凝土框架节点在承受荷载时用碳纤维布加固法加固和无加固时节点产生裂缝的宽度的差异,以及已产生裂缝的节点用碳纤维布加固法加固后与无加固剩余荷载承载量的差异。试验结果表明,用碳纤维加固法对高原地区由于昼夜温差大,气候干冷热而引起的钢混框架节点干缩裂缝等现象具有较好的加固和维护效果。     

受损对碳纤维加固框架节点的影响

通过对碳纤维加固受损与未受损框架节点的试验研究,对二者在承载力、刚度、延性、耗能能力、强度退化及刚度退化等方面进行比较和分析.结果表明,对节点的极限承载力、延性提高影响小,使加固试件前期刚度比未加固试件降低,减小碳纤维加固对耗能能力的提高作用,削弱碳纤维加固对强度退化及刚度退化的改善作用.     

基于ABAQUS的木结构房屋榫卯节点加固

对光明村木结构房屋的榫卯节点进行分析,根据实际调研结果,以光明村木结构常见节点为研究对象,提出6种加固方式,采用ABAQUS软件建模分析节点加固后的性能提升情况.结果表明:扁钢加固、马口铁加固、扁钢和马口铁组合加固、扒钉加固、钢夹板加固、钢夹板和扒钉组合加固时,榫卯接头根部的最大米泽斯应力分别为1.6,10.8,4.1,2.6,3.0,1.6 MPa,梁最大挠度分别为0.72, 1.52, 0.36, 0.70, 0.83, 0.67 mm,榫卯节点加固后最大米泽斯应力和最大挠度均得到有效降低,最大米泽斯应力减少率分别为97.04%, 86.25%, 94.75%, 96.70%, 96.19%, 97.97%,最大挠度减少率分别为81.59%, 61.13%, 90.78%, 82.10%, 78.77%, 82.86%,双侧弧形软钢加固对节点产生的应力减少最少,马口铁加固对节点产生的最大挠度减少最少.本研究可为类似受损木结构房屋的修缮和抗震预加固提供参考.     

异形柱框架节点受力性能分析

钢筋混凝土异形柱结构在我国住宅建设中得到了广泛的采用,而对于异形柱节点在荷载作用下的性能至今仍没有完全理解,介绍了异形柱节点的受力特征以及顶层角节点的一般受力性能,运用有限元分析软件对异形柱角节点进行有限元非线性分析。研究异形柱节点从加载到开裂的过程,以及各个阶段钢筋和混凝土的应力分布情况,为今后对于异形柱的分析计算奠定了基础。     

浅谈碳纤维加固框架节点的研究

框架结构在钢筋混凝土结构中应用最为广泛，而框架节点则是框架结构最重要的部位，它在框架中起着传递和分配内力、保证结构整体性等的特殊作用，所以框架节点在地震到来时最容易破坏。因而怎样对现有框架节点进行改造和加固，使其在最大程度上能被重新利用，已成为现今研究的一个重要方向。     

复杂铸钢节点受力性能试验研究

为掌握某机场连接楼桁架结构中铸钢节点在最不利设计工况下的受力性能,采用有限元数值分析方法并结合试验手段,对具有12根多方向支管空心铸钢节点的受力性能进行了研究.试验反力架设计为自平衡受力钢框架体系,试验荷载为1.2倍最不利设计工况荷载,采用12台液压千斤顶进行了3次同步分级加载,测试了铸钢节点核心区和各支管的应力及主要支管的端部变形.测试结果显示,加载过程中应力变化均呈线性,且卸载后主要支管端部变形以及各测点应变均能够恢复初始值.铸钢节点在试验荷载下仍处于弹性受力阶段,测试结果与有限元分析结果基本吻合.结合有限元分析与试验手段可全面把握复杂铸钢节点的应力分布规律及极限承载力,并判定其在最不利设计工况下的安全度.     

碳纤维布加固混凝土框架受力性能

为了避免纤维布拉断、剥离等提前破坏模式,提出了铝角钢/FRP加固框架结构梁、柱端部的新型加固方法.介绍了两跨两层框架试件的几何、配筋、加固过程和试验方法.通过比较分析,选择合适的应力-应变模型以模拟FRP对混凝土的约束效应,截面的弯矩-曲率关系近似地采用带软化段的四折线型,对加固后的框架进行非线性分析,与试验结果作了对比.最后,研究了混凝土约束效应、加固长度、合理选择待加固杆件对加固框架受力性能的影响.数值分析结果与试验结果吻合良好,FRP产生的约束效应对框架受力有较大影响,适当选择加固长度和加固量,可以实现塑性铰或破坏面位置的转移,特别加强薄弱的杆件,可以取得显著的加固效果.     

CFRP加固RC简支T梁桥受力性能试验研究

为深入研究粘贴碳纤维布加固钢筋混凝土T梁桥的加固效果,结合某桥梁大修工程,通过在简支T梁梁底粘贴4层碳纤维布以提高其正截面承载能力.为检验加固效果,分别在加固前后对试验孔进行荷载试验,加固前后均采用两辆重约330kN的同型号三轴载重汽车作为试验荷载,重点检测了加固前后主梁跨中挠度、梁底混凝土及碳纤维布应变以及裂缝扩展情况.荷载试验结果表明,在简支钢筋混凝土梁桥上粘贴碳纤维布可有效抑制混凝土开裂,增加破损主梁的抗弯刚度,提高上部结构整体受力的能力.     

预应力CFRP布加固钢筋混凝土梁疲劳性能试验研究

为了研究预应力CFRP布加固钢筋混凝土梁的疲劳性能,进行了4根CFRP布加固的钢筋混凝土和1根对比梁的试验研究.试验中考虑的变量为碳纤维应力强度比、疲劳荷载幅和CFRP布粘贴层数.试验梁采用双点对称等幅、等频率加载.试验结果表明:未加固的对比梁受疲劳荷载作用时,裂缝少而宽;非预应力CFRP布加固梁,裂缝多而密,裂缝高度...     

碳纤维布加固混凝土框架静力非线性分析

从Euler梁控制微分方程出发,采用力插值函数和五结点Cotes积分推导了五区段变刚度梁单元刚度矩阵;通过比较分析,选择合适的混凝土应力-应变模型以模拟横向纤维箍对混凝土的约束效应,采用带下降段的四折线型弯矩-曲率本构模型并对其下降段刚度作了合理修正,分析了单元的刚度状态及状态转换。对试验框架进行的数值模拟表明,分析结果与试验结果吻合良好。     

CFRP布加固混凝土梁的裂缝分析与计算

根据传统的钢筋混凝土裂缝宽度计算理论,对CFRP布加固混凝土梁的裂缝宽度计算方法进行了分析研究.提出了考虑CFRP布加固影响的正常使用阶段裂缝间距、钢筋应力和钢筋应力不均匀系数的计算公式,在此基础上按混凝土梁的裂缝宽度计算方法,给出了CFRP加固混凝土梁的裂缝宽度计算公式.计算与试验结果吻合较好,且与传统的钢筋混凝土梁的裂缝宽度计算公式统一,可作为实际工程应用参考.     

锚固方法和预应力水平对CFRP板加固钢筋混凝土梁抗弯性能的影响

为了研究端部锚固方法和预应力水平对碳纤维复合材料(CFRP)板加固钢筋混凝土(RC)梁抗弯性能的影响,进行了6根大尺寸T梁抗弯试验,对失效模式、荷载-挠度曲线、特征荷载、CFRP板强度利用率及延性等指标进行分析。结果表明：锚固方法对RC梁的极限荷载有显著影响,但对开裂荷载和屈服荷载基本没有影响;当预应力水平从0提高到0.5,失效模式从混凝土压碎转变为CFRP拉断,开裂荷载和屈服荷载比未加固试件分别提高了75.0%～237.5%和13.6%～50.9%;极限荷载在混凝土压碎模式下随预应力水平的提高而提高,但在CFRP拉断模式下受预应力水平的影响很小;可靠的端部锚固可提高极限荷载下CFRP的利用率,但施加预应力能明显提高整个受力阶段CFRP的利用率。     

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。     

CFRP加固古建筑榫卯节点振动台试验

为保护古建筑,采用振动台试验方法,研究碳纤维增强塑料(CFRP)加固古建筑榫卯节点的抗震性能.基于某古建筑的实际尺寸,制作了1:8缩尺比例的古建筑木结构空间框架模型,并考虑榫卯连接为燕尾榫形式,进行了振动台试验.通过白噪声激励,获得了构架的基频及阻尼比;通过输入不同峰值的El-Centro波,获得了构架的动力放大系数、...     

玄武岩纤维与碳纤维加固连续梁抗弯试验研究

为分析玄武岩纤维布与碳纤维布加固混凝土T形截面连续梁的抗弯性能和破坏模式,对7根由两种纤维加固的T形截面连续梁和1根对比梁进行了抗弯试验.试验设计考虑了混凝土连续梁负弯矩区纤维布绕过柱粘贴的情况.试验结果表明,同等工况下,玄武岩纤维布对连续梁的抗弯承载力提高程度较小,但玄武岩纤维布加固梁具有更好的延性.建议国产玄武岩纤维布加固混凝土受弯构件的允许拉应变,对于重要构件不超过0.007,对于一般构件不超过0.01.实际工程中,对混凝土受弯构件加固后的承载力提高幅度要求不高且要求较好延性、耐腐蚀性的情况下,可采用玄武岩纤维复合材料.     

CFRP/Al四钉铆接接头性能研究

碳纤维复合材料（CFRP）作为一种新型轻质材料,与金属的连接问题备受关注.本文设计了CFRP/Al四钉铆接接头试样结构,通过试验与仿真对比,观察单搭接接头和T型连接接头的失效形式、位移-载荷曲线,验证接头三维累计损伤有限元模型的有效性.通过仿真比较不同接头尺寸对四钉接头力学性能的影响.结果表明,在一定范围内,铆钉直径越大,剥离强度越大,铆钉直径为5 mm时,剪切强度最大;铆钉排距为25 mm时,剪切强度最高,剥离强度会随着排距的增加而增大;铆钉列距越大,剥离强度越大,当列距为15 mm时,剪切强度达到最大值.因此,铆接方式能够有效解决CFRP和铝合金的连接问题,并且选择合适的接头尺寸可以提升接头的力学性能.