二次受力下外粘纤维片材加固钢筋混凝土梁抗弯承载力

为研究cfrp加固有损伤梁的抗剪性能,基于钢筋混凝土梁抗剪理论,运用有限元分析软件建立cfrp加固有损伤梁的三维有限元模型;采用数值模拟计算方法,分析不同加固量和加固方式对二次受力下cfrp加固钢筋混凝土梁的抗剪极限承载力的贡献和加固效果的影响.研究结果表明:随着碳纤维布加固量的增多,梁的抗剪极限承载力也随之增大,且环包加固效果好于"u"形粘贴,碳纤维布在钢筋混凝土梁抗剪加固中对提高梁的极限承载力贡献较大.

通过分析大量试验数据,比较目前各种碳纤维布(cfrp)抗剪承载力计算公式,拟合出了比较简化的计算公式。粘结破坏影响了碳纤维应力水平的发挥,对碳纤维布抗剪承载力计算起关键作用的是碳纤维布的有效应变。碳纤维布的有效应变与混凝土的强度成正比,与配纤率和碳纤维的弹性模量乘积成反比。工程设计中,要注意尽量减小碳纤维布铺设间距,不能通过增加粘贴层数来提高碳纤维布的抗剪能力。

针对试验钢筋混凝土梁件,考虑不同的初始应力水平,根据三种碳纤维布滞后应变εcf0的计算方法,比较分析了钢筋混凝土梁抗弯承载力及屈服荷载的情况。

通过试验，本文对用碳纤维加固的二次受力钢筋砼梁的破坏特性、屈服弯矩、极限承载力、刚度等进行了研究与分析。

研究火灾后钢筋混凝土梁抗剪承载力,建立了钢筋混凝土梁的非线性有限元模型,对其在火灾后的抗剪性能进行了数值模拟。有限元模型考虑了火灾作用后混凝土和钢筋的材料损伤,分析了火灾时间、剪跨比、混凝土强度、箍筋直径和箍筋间距对钢筋混凝土梁抗剪承载力和刚度的影响程度。结果表明,随着火灾时间的增加、剪跨比的增大或混凝土强度的下降,火灾后钢筋混凝土梁的抗剪承载力和刚度均明显下降。随着箍筋直径的下降或箍筋间距的增大,火灾后钢筋混凝土梁的抗剪承载力下降,而刚度变化较小。

第28卷增刊ivol.28sup.i工程力学 2011年6月june2011engineeringmechanics60 ——————————————— 收稿日期：2010-10-24；修改日期：2010-12-17 基金项目：国家自然科学基金项目(51008182)；住房和城乡建设部2008年科学技术项目(2008-k2-9)；山东建筑大学博士科研基金项目 作者简介：*李士彬(1978―)，男，山东禹城人，讲师，博士，主要从事混凝土结构基本理论方面的研究(e-mail:lsbtj@163.com)； 张鑫(1964―)，男，山东宁阳人，教授，博士，博导，主要从事工程结构鉴定加固与改造方面的研究(e-mail:zhangxin1964@163.com); 贾留东(1963―)，男，山东菏泽人，副教授，学士，硕导，主要从事工程

不同设计规范钢筋混凝土梁的抗剪承载力分析

为研究箍筋锈蚀钢筋混凝土梁抗剪性能退化规律,在考虑质量损失影响的基础上,对48根混凝土中自然锈蚀光圆钢筋试件进行轴向拉伸试验。结果表明:钢筋试件大多断面整齐,基本无颈缩现象,表现为脆性破坏;随着质量损失的增大,钢筋的屈服平台缩短甚至消失,极限变形显著减小。经回归分析,建立了自然锈蚀光圆钢筋的强度退化模型。考虑钢筋锈蚀对箍筋截面面积和力学性能及混凝土截面的影响,基于《混凝土结构设计规范》(gb50010-2002)以剪压破坏的受力特征为基础建立的混凝土梁抗剪承载力计算公式,提出了箍筋锈蚀钢筋混凝土梁的抗剪承载力估算公式。并且,对所提出的箍筋锈蚀钢筋混凝土梁的抗剪承载力的理论预测进行了试验验证。计算结果与试验结果吻合较好,且偏于安全。

预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁的抗弯承载力分析

预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁抗弯承载力计算_高仲学

从基本假定、计算原理、简化计算几个方面入手,按中美规范对单筋正截面受弯承载力的计算进行了比较和分析,得出了一些有意义的结论。对工程人员技术人员进一步了解我国规范与美国规范在受弯构件计算上的差异具有一定的积极作用。

从混凝土受弯构件的基本假定和基本公式出发,推导出采用内力臂系数进行受弯承载力计算的简化公式。经过大量计算,分析了弯矩、配筋率和混凝土强度对内力臂系数的影响。最后,基于在我国混凝土梁纵向受拉钢筋配筋率基本不大于1.6%的情况,建议采用简化公式进行梁配筋设计时。内力臂系数可取0.80(c30混凝土,hrb40钢筋)或0.85(c35混凝土,hrb400钢筋)。

钢筋混凝土构件的强度在实际使用中会由于火烧、碰撞、腐蚀等现象受到影响,其中腐蚀的影响是最为普遍的。钢筋腐蚀会引起混凝土与钢筋之间的粘结退化,减小两者之间的粘结力进而减小钢筋混凝土构件的承载力。目前由钢筋腐蚀产生粘结力退化(特别是局部粘结的退化)而引起构件承载力降低的问题尚未得到有效解决。以跨中单点加载简支梁为例,通过理论分析,提出一种计算局部无粘结情况下抗弯承载力的简化计算模型,并通过试验验证了模型的准确性。

通过对4根试验梁抗弯试验,其中1根为对比梁,3根预裂程度相同的加固梁进行分析。得出各构件梁在用cfrp板嵌入法加固后,刚度均有较大提高,裂缝宽度和挠度值也明显减小,极限承载力得到显著提高。并对malek于1998年提出的外贴法弯剪组合模型的公式进行简化修正,验算得到的承载力与试验值较为吻合,说明cfrp嵌入式加固受损钢筋混凝土梁行之有效。

通过14根玻璃纤维布加固的钢筋混凝土粱试验研究,证明经玻璃纤维布加固的钢筋混凝土粱抗弯承载力提高较多。加固效果明显。在试验的基础上对玻璃纤维布加固的钢筋混凝土梁正截面抗弯承载力计算方法进行了分析。根据不同的破坏模式提出了不同的极限状态计算公式,给出了最大和最小玻璃纤维布使用面积的计算方法。同时,根据试验结果和美国frp加固设计规范提出了玻璃纤维布加固钢筋混凝土粱的相对界限受压区高度和设计极限拉应变。计算结果表明,本文建立的计算公式与试验值吻合较好,误差较小。

在cfrp加固钢筋混凝土梁受剪承载力的基本假定的基础上,采用桁架-拱模型,推导出了一次受力下cfrp布加固钢筋混凝土梁的斜截面受剪承载力计算公式,考虑了cfrp受力的不均匀性,采用cfrp的有效应变,并在一次受力的基础上,考虑了二次受力对cfrp抗剪的不利,推导出了二次受力下cfrp布加固钢筋混凝土梁的受剪承载力公式.

对17根考虑二次受力的碳纤维加固钢筋混凝土梁进行抗弯性能试验,考虑纵向钢筋的配筋率、碳纤维数量以及加固时的应力水平对加固效果的影响。试验研究表明,碳纤维具有良好的加固效果,第一阶段应力的存在会使加固效果降低,配筋率、碳纤维加固量等对碳纤维的应变影响较大

总结纤维布加固钢筋混凝土轴心受压柱的研究成果,分析实际工程中需加固的钢筋混凝土柱的受力与《公路桥梁加固设计规范》jtg/tj22-2008之间存在的差异,文章在选择合理锚固方式的前提下,应用弹性力学理论,分析二次受力情况下纤维布加固钢筋混凝土轴心受压构件的受力机理,探讨初始加载大小对加固效果的影响。在考虑加固材料的利用率的基础上,得出纤维布加固钢筋混凝土轴心受压构件的抗压强度计算公式,并与《规范》中轴心受压加固柱的正截面承载力进行比较,得出二次受力加固柱的承载力计算值偏安全,更接近工程实际。

预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁的正截面受弯承载力分析

火灾后钢筋混凝土梁剩余承载力的分析与计算——火灾作用后构件的剩余承载力的计算是以构件经修复后可以继续使用为前提的。以单筋矩形截面粱为例，忽略了剪切破坏问题。从分析计算构件的温度场着手，提出了一种计算火灾后钢筋混凝土构件的剩余承载力的方法，在此...

　第３２卷　第１期华侨大学学报（自然科学版）ｖｏｌ．３２　ｎｏ．１　 　２０１１年１月ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ｈｕａｑｉａｏ　ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ｎａｔｕｒａｌ　ｓｃｉｅｎｃｅ）ｊａｎ．２０１１　 　文章编号：　１０００－５０１３（２０１１）０１－００９２－０４ 锈蚀钢筋混凝土梁静承载力性能试验 曾志兴１，宋小雷２，３ （１．华侨大学土木工程学院，福建泉州３６２０２１； ２．江苏省建筑科学研究院有限公司，江苏南京２１０００８； ３．江苏省建筑工程质量检测中心有限公司，江苏南京２１０００８） 摘要：　通过对７根钢筋混凝土梁的静载试验，分析剪跨比和钢筋锈蚀率对试验梁的承载力、荷载－挠度曲线、 钢筋和混凝土应变变化等力学性能的影响．结果表明，剪跨比仍是决定钢筋锈蚀梁性能的主要因素，钢筋锈蚀 程度并不改变其破坏类型，但钢筋

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