先张预应力BFRP筋混凝土梁受弯性能试验研究

玄武岩纤维筋是一种新型复合材料,具有轻质、高强、非磁性、耐高温、耐酸碱等多重优点.完成了直径为10 mm的BFRP筋基本力学性能测试.进行了3根先张有粘结预应力BFRP筋混凝土梁,1根非预应力BFRP筋混凝土梁的受弯性能对比试验,分析了试验梁受力过程及破坏形态、平截面假定情况、特征荷载值、荷载--挠度关系、裂缝发展情况...     

BFRP筋无粘结预应力混凝土梁受弯性能试验研究

进行了BFRP筋无粘结部分预应力混凝土梁与全预应力梁、非预应力梁受弯性能对比试验,并对非预应力钢筋配筋率对BFRP筋无粘结预应力混凝土梁受弯性能的影响进行试验研究,再测试各试件的开裂荷载、钢筋屈服点荷载、极限荷载、BFRP筋和普通钢筋应变发展情况、梁顶部及底部混凝土应变发展情况、平截面假定、荷载-变形曲线和裂缝发展情况.在试验研究的基础上,对比分析了各试验参数对受弯性能的影响.     

预应力与非预应力BFRP筋混凝土梁非线性有限元分析

玄武岩纤维筋（BFRP筋）是一种性能优良的新型复合材料。为研究玄武岩纤维筋在预应力结构中的应用，运用混凝土结构非线性有限元的基本理论，利用ANSYS对预应力、非预应力玄武岩纤维筋混凝土梁进行非线性全过程计算。根据荷载挠度曲线、特征荷载值、裂缝情况等结果进行对比分析，结果表明预应力玄武岩纤维筋混凝土梁具有较高的抗裂度和刚度，而变形能力却较差；在等配筋率的情况下，极限承载力与非预应力梁相当。     

BFRP连续螺旋箍筋混凝土梁抗剪性能试验研究

为研究BFRP连续螺旋箍筋的抗剪性能,设计制作了6根配置BFRP连续螺旋箍筋的混凝土梁和2根配置矩形连续螺旋钢箍的对比混凝土梁.通过试验,得出了BFRP连续螺旋箍筋混凝土梁的抗剪性能,分析了配箍率、剪跨比和纵筋率等因素对构件抗剪性能的影响:构件的受剪破坏模式分为斜拉破坏和斜压破坏两种类型;在不同的受剪破坏模式下,斜裂缝...     

非金筋材海水集料混凝土梁正截面承载力分析与试验研究

对非金筋材海水集料混凝土梁正截面承载力设计方法进行了研究,基于刚度控制和蠕变特性分析了梁构件的受弯性能,提出非金筋材海水集料混凝土梁的设计建议以及其极限弯矩、开裂弯矩的建议计算公式。制作4根6 m长的碳-玻纤维筋海水集料混凝土梁,采用两点加载的方式进行弯曲试验,研究了非金筋材海水集料混凝土梁的破坏形式及受弯变形性能,测定了梁构件的开裂荷载和极限荷载值,结果表明设计建议合理,方法具有适用性,承载力计算值与试验结果吻合较好。     

新型BFRP筋增强混凝土受弯构件挠度控制

玄武岩纤维塑料增强筋（BFRP筋）的特性导致以其为增强筋的受弯构件出现裂缝后刚度降低非常明显，变形发展过快。因此，对BFRP筋混凝土梁的设计主要应根据其变形性能标准的要求来进行。为方便设计人员进行BFRP筋受弯构件设计，结合试验研究，通过对比国内外有关FRP筋混凝土梁开裂截面有限惯性矩计算模型的研究，探索出适合BFRP筋混凝土梁开裂截面有效惯性矩计算模型；通过建模分析，表明有限元计算模型和其他几种计算模型一起可以应用于BFRP筋混凝土梁直接挠度控制。推导出FRP筋受弯构件配筋率计算公式，结合直接挠度控制研究，提出通过控制跨高比限值来进行梁尺寸初选的间接挠度控制计算公式。     

既有锈蚀RC梁剩余抗剪承载力试验

为了准确评估锈蚀RC梁的剩余抗剪承载力,在对6根既有纵筋、箍筋锈蚀都比较严重的混凝土抗弯构件进行了剩余抗剪承力试验研究的基础上,提出了锈蚀RC梁的剩余抗剪承载力计算公式.结果表明,既有锈蚀RC梁挠度曲线没有明显的开裂拐点;破坏时脆性明显,裂缝集中在某一处,间距较大,破坏荷载和屈服荷载接近,受剪破坏形态可能表现为加载点下垂直裂缝引起的破坏.所提出的既有锈蚀RC梁剩余抗剪承载力计算公式与试验结果吻合较好,可为锈蚀RC梁剩余抗剪承载力评估提供一定参考.     

BFRP筋无粘结预应力混凝土梁受弯性能理论分析

在试验研究的基础上进行了理论分析.详细分析了BFRP筋无粘结预应力梁张拉、加载过程中应力变化;分析了BFRP筋无粘结预应力混凝土梁破坏模式及极限承载力计算方法;提出计算BFRP筋无粘结部分预应力梁开裂后短期刚度的"等受拉刚度代换法",及计算平均裂缝宽度的"两步等效法",计算值与试验值符合较好;BFRP筋无粘结预应力梁耗能能力随预应力度的提高而降低,根据试验结果提出耗能比例系数计算公式.     

钢筋钢纤维混凝土既有裂缝梁中钢纤维阻裂作用有限元分析

通过建立钢筋钢纤维混凝土既有裂缝梁和钢筋混凝土既有裂缝梁的有限元分析模型,借助ANSYS分析了两种梁在荷载作用下的裂缝尖端处应力、裂缝宽度增幅和挠度并作出对比。分析结果表明钢纤维对裂缝开展有很好的阻止作用,而且能明显缓和裂缝尖端处应力,减小梁的挠度。     

有粘结预应力BFRP筋混凝土梁受弯性能理论研究

玄武岩纤维筋是一种新型复合材料,在国防和特殊建筑工程领域具有重要的应用价值.对不同预应力度的3根有粘结预应力BFRP筋混凝土试验梁进行理论研究,初步探讨和建立预应力BFRP筋混凝土梁的破坏模式判别、正截面受弯承载力、短期刚度、平均裂缝间距、平均裂缝宽度的计算方法,理论计算值与试验结果吻合较好,为建立新型预应力BFRP筋...     

侧贴碳纤维布加固连续梁非线性有限元分析

为研究不同初始荷载作用下侧贴碳纤维布及侧贴预应力碳纤维布加固钢筋混凝土连续梁的加固效果,采用有限元分析软件ABAQUS对其进行数值模拟,并将有限元分析结果与试验结果对比。有限元分析表明：钢筋混凝土连续梁的加固效果受初始荷载的影响,初始荷载越小,加固效果越好;对纵向侧贴碳纤维布施加预应力,能够大幅提高钢筋混凝土连续梁的抗弯承载力,与未加固梁相比其抗弯承载力提高了65%以上;有限元计算结果与试验结果的荷载-挠度曲线吻合较好,两者的抗弯承载力相差不超过10%。所得结果可以为类似加固设计和试验提供参考。     

体外预应力FRP片材加固混凝土结构的研究现状及发展

CFRP片材加固混凝土梁是一种新型的加固方法,但该方法存在着CFRP强度利用不高、对梁使用阶段性能改善不明显等问题,对CFRP施加预应力,不仅可以充分利用CFRP的强度,还能有效地改善加固梁的受力性能,进一步抑制梁的变形和裂缝的开展。体外预应力FRP片材加固混凝土结构近几年来在国外得到了广泛的研究与应用。对在该领域已有的研究成果从预应力的施工工艺、张拉控制应力、锚固措施、预应力损失和设计方法等方面进行了总结,可为今后开展相关的研究和应用提供借鉴和参考。     

不卸载时侧贴碳纤维布加固连续梁试验研究

为研究不同初始荷载作用下侧贴碳纤维布加固连续梁的受力与变形特性,以及初始荷载对加固效果的影响,对4根钢筋混凝土两跨连续梁（其中1根为未加固连续梁,其余3根为在不同初始荷载下侧贴碳纤维布加固连续梁）进行了试验研究。结果表明：侧贴碳纤维布加固连续梁不仅能提高加固梁的承载力,提高幅度达16%以上;还能提高加固梁的刚度,减少其挠度和裂缝宽度;加固效果受初始荷载影响,初始荷载越小,加固效果越好。     

FE modeling of concrete beams and columns reinforced with FRP composites

Compression and flexure members such as columns and beams are critical in a structure as its failure could lead to the collapse of the structure. In the present work, numerical analysis of square and circle short columns, and reinforced concrete (RC) beams reinforced withfiber reinforced polymer composites are carried out. This work is divided into two parts. In thefirst part, numerical study of axial behavior of square and circular concrete columns reinforced with Glass Fiber Reinforced Polymer (GFRP) and Basalt Fiber Reinforced Polymer (BFRP)bars and spiral, and Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) wraps is conducted. The results of the first part showed that the axial capacity of the circular RC columns rein-forced with GFRP increases with the increase of the longitudinal reinforcement ratio. In addition, the results of the numerical analysis showed good correlation with the experimental ones. An interaction diagram for BFRP RC columns is also developed with considering various eccentricities. The results of numerical modeling of RC columns strengthened with CFRP wraps revealed that the number and the spacing between the CFRP wraps provide different levels of ductility enhancement to the column. For the cases considered in this study, column with two middle closely spaced CFRP wraps demonstrated the best performance. In the second part of this research,flexural behavior of RC beams reinforced with BFRP, GFRP and CFRP bars is investigated along with validation of the numerical model with the experimental tests. The results resembled the experimental observations that indicate significant effect of the FRP bar diameter and type ont he flexural capacity of the RC beams. It was also shown that Increasing the number of bars while keeping the same reinforcement ratio enhanced the stiffness of the RC beam.     

CFRP加固混凝土柱抗震性能的有限元分析

为验证CFRP抗震加固方法的有效性,通过介绍其抗震加固的机理,利用有限元软件ANSYS模拟轴向压力与单向及双向地震往复荷载耦合作用下其加固混凝土柱的抗震性能,并与未加固柱进行对比,论证了其对混凝土柱抗震性能提高的有效性,从而为试验及加固工程施工提供了有效的理论分析方法。     

基于ANSYS的预应力CFRP布加固混凝土梁有限元分析

采用ANSYS有限元分析软件,对卸载或不卸载时预应力碳纤维(CFRP)布加固梁进行仿真分析,并在有限元分析中提出了施加预应力的方法(升温法),以及利用单元的生与死实现不卸载时加固的方法。通过实例对比分析表明,基于ANSYS的有限元分析结果与试验分析结果吻合较好,可在一定程度上有效替代试验分析方法,从而减少试验所需的时间和费用,对后续的CFRP布加固混凝土结构的研究工作具有一定的参考价值。