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...     

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...     

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CFRP筋T形梁受弯性能试验及变形分析

试验通过对3根T形预应力CFRP筋混凝土梁和1根矩形预应力CFRP筋混凝土梁进行对比,考察了预应力CFRP筋混凝土梁的受弯工作性能,记录了试验梁的开裂荷载、极限荷载和裂缝发展情况。试验结果表明：增加预应力度和总配筋率对提高开裂荷载,限制挠度、裂缝发展起重要作用;相同配筋的T形梁和矩形梁挠度相近,但各阶段荷载不同。对预应力CFRP筋T形梁的变形性能进行了理论分析,推导了短期荷载作用下刚度和挠度的计算公式,并将计算值与试验值进行比较,两者吻合良好。     

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.     

8度区预应力混凝土框架地震反应分析

由于预应力混凝土结构自身的特殊性,其抗震性能受到广泛重视。为了考察预应力混凝土框架在高烈度区的抗震性能,根据预应力筋两阶段工作原理,利用OpenSees平台完成了两榀8度区抗震等级分别为一级和二级的预应力混凝土框架结构非线性动力反应分析,并进行了初步探讨。研究表明：在8度区严格按照国家规范设计的抗震等级为一级的预应力框架在罕遇地震作用下基本能够实现＂强柱弱梁＂,底层中柱柱脚为其薄弱部位;抗震等级二级的预应力框架对预应力梁＂超强＂的特点考虑不够充分,柱端弯矩增大系数偏低,在罕遇地震作用下柱端较梁端出铰早,转动大,可能形成层侧移机制。研究结果对我国结构设计规范优化柱弯矩增强系数取值有一定参考价值。     

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。     

玄武岩纤维增强塑料筋耐海水腐蚀性研究

海工工程中由于海水的腐蚀,混凝土中的钢筋会出现锈蚀等问题.玄武岩纤维增强塑料筋作为一种新型建筑材料,用来代替钢筋用在海工工程等腐蚀性较强的混凝土中,以此避免钢筋锈蚀带来的耐久性问题.研究了玄武岩纤维增强塑料筋耐海水腐蚀性,采用常温长期浸泡和高温浸泡加速腐蚀试验方法,得出玄武岩纤维增强塑料筋在常温下耐海水腐蚀性较强,而在...     

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。     

体内芳纶纤维筋梁受弯性能试验研究分析

通过钢筋混凝土梁与芳纶纤维筋梁的弯曲试验现象和结果,探讨了芳纶纤维筋梁的正截面受力性能和破坏模式,分析了芳纶纤维筋配筋率对混凝土梁的裂缝宽度、挠度和承载力等的影响,为今后进一步研究和设计AFRP筋受弯构件提供了参考。     

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...     

U型BFRP箍筋试件受剪试验分析

针对U型箍筋抗剪试验缺乏强度折减实践依据的问题,设计15个配有BFRP箍筋的C30混凝土U型试件。在BFRP箍筋两侧用套筒将其锚固,弯折成U型,箍筋两端采用穿心千斤顶施加荷载,逐渐加载至BFRP箍筋破坏。通过分析试验数据,建立试件受力模型,可知弯折部位锚固长度对BFRP箍筋强度折减有较大影响,最大折减为原强度的65%;随着锚固长度的增加,BFRP箍筋强度呈线性增加至某个定值;最后推导出U型BFRP箍筋强度折减公式。     

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.     

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。