HFRP加固钢筋混凝土梁抗弯性能研究
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钢筋混凝土梁受弯实验总结
钢筋混凝土梁在受弯时,其受力特性和变形能力是我们需要关注和研究的重要内容。
通过梁受弯实验,我们可以了解梁在力学上的性能,为工程设计和结构分析提供依据。
以下是钢筋混凝土梁受弯实验的总结:
1. 实验目的和步骤:
- 实验目的是研究梁的弯曲性能和破坏模式。
- 实验步骤包括制作梁模型、加荷、测量变形和记录实验数据等。
2. 材料选择和制作:
- 选择合适的混凝土和钢筋,以保证梁的强度和韧性。
- 根据设计要求和实验目的,制作梁的尺寸和配筋。
3. 加荷过程和实验数据记录:
- 逐渐增加加载力,记录梁的挠度和应变等参数。
- 观察梁的破坏模式,如裂缝的产生和扩展。
4. 结果分析和讨论:
- 归纳并分析实验结果,了解梁的强度、刚度和变形能力。
- 讨论实验结果与设计预期的一致性,并分析原因。
5. 结论和经验总结:
- 根据实验结果,给出钢筋混凝土梁受弯的性能指标。
- 总结实验中遇到的问题和经验,为今后的工程实践提供参考。
通过钢筋混凝土梁受弯实验,我们可以获得梁在弯曲过程中的载荷-挠度和应力-应变关系。
这些实验数据和结论对于梁的设
计和分析具有重要意义,能够保证梁的结构安全性和使用性能。
同时,实验还能帮助我们对混凝土结构的力学行为有更深入的理解,为工程实践提供可靠的依据。
GFRP筋再生混凝土梁受弯承载力研究
孔祥清;韩硕;刚建明;陈信展;王学志;章文姣
【期刊名称】《建筑结构》
【年(卷),期】2024(54)8
【摘要】为研究GFRP筋再生混凝土梁(GFRP-RAC)的受弯承载力,完成了5根配GFRP筋、1根配BFRP筋和1根配钢筋的再生混凝土梁抗弯试验,分析了不同再生骨料取代率、纵筋类型以及纵筋配筋率等因素对各试验梁开裂荷载和极限承载力的影响。
结果表明:再生骨料取代率对开裂荷载的影响较大,而纵筋类型及纵筋配筋率对其影响不明显;当再生骨料取代率由0增加至50%和100%时,试验梁开裂荷载分别减小了7.9%和17.3%;极限承载力受再生骨料取代率影响较小而受纵筋配筋率影响较大,当GFRP-RAC梁纵筋配筋率由0.38%提高至0.6%和1.17%时,极限荷载分别提升了17.9%和52.5%。
另外,结合国内外规范对GFRP-RAC梁的受弯承载力进行对比分析,并基于试验数据和相关试验结果的回归分析,得到开裂荷载修正系数αcr,开裂荷载修正后的计算值与试验值吻合较好。
【总页数】7页(P50-56)
【作者】孔祥清;韩硕;刚建明;陈信展;王学志;章文姣
【作者单位】辽宁工业大学土木建筑工程学院;锦州石化工程建设监理有限公司【正文语种】中文
【中图分类】TU377.91
【相关文献】
1.GFRP筋和钢筋混合配筋混凝土梁受弯性能数值模拟研究
2.GFRP筋混凝土T型梁正截面抗弯承载力研究
3.GFRP筋海砂混凝土梁受弯性能试验研究
4.蒸养GFRP 筋钢纤维再生混凝土梁受弯性能研究
5.GFRP/钢筋混合配筋混凝土梁的受弯试验研究
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预应力FRP加固混凝土梁的受力与变形性能研究目录一、应力分析1、预应力FRP加固混凝土梁的界面应力分析1.1界面应力分析1.2界面的剪应力1.3界面的正应力2、预应力FRP加固受弯构件剥离应力分析2.1剥离应力函数表达式的建立2.1.1基本假定2.1.2粘结剪应力2.1.3剥离正应力二、变形性能3预应力FRP加固混凝土梁的变形性能3.1计算假定3.2截面曲率及相应弯矩3.2.1屈服曲率和屈服弯矩3.2.2极限曲率和极限弯矩3.2.2.1Ⅰ型破坏3.2.2.2Ⅱ型破坏3.3 M-υ曲线4、预应力FRP加固钢筋混凝土梁的挠度计算4.1现有的预应力混凝土结构挠度计算方法4.2预应力FRP加固钢筋混凝土梁的挠度计算方法4.2.1开裂前截面惯性矩计算4.2.2开裂后截面惯性矩计算4.2.3挠度计算公式及验证摘要:预应力FRP加固混凝土结构在结构工程中应用越来越广泛,本文就预应力FRP 加固混凝土梁的受力和变形的性能从界面应力、剥离应力、梁的变形性能以及挠度计算四个方面并结合一些相应的实验结果对FRP加固混凝土梁分析。
一、应力分析1预应力FRP加固混凝土梁的界面应力分析[1]预应力FRP片材增强RC梁的界面应力分析纤维增强复合材料(FRP)粘贴加固技术已广泛应用于钢筋混凝土建筑(结构)物的加固和维修工程中。
然而,现有的FRP片材粘贴加固技术是被动加固技术,FRP片材的抗拉强度没有得到充分的发挥,构件的抗弯刚度提高幅度不大,混凝土中的裂缝等缺陷无法闭合。
因此,采用预应力FRP片材加固混凝土结构(主动加固技术)将是一种更有前途的新技术。
但是,在预应力FRP片材作用下,FRP端部界面层的剪应力和正应力分布与无预应力作用下相比会发生改变,容易造成界面剥离破坏。
因此,研究预应力FRP增强RC结构中FRP片材与混凝土的界面层的应力分布,对于探明增强构件的破坏机理具有重要的意义。
有关预应力FRP片材与混凝土的界面的应力分析,国内外的研究尚不多见.Triantafillou 给出了不发生端部剥离破坏情况下的最大预应力的理论计算公式,但最大预应力的表达式是一个隐函数,影响参数不明确。
FRP加固钢筋混凝土梁板体系抗连续倒塌性能研究开题报告一、选题背景和意义近年来,地震、风灾、台风等自然灾害频繁,建筑结构安全性问题引起了人们的广泛关注。
在自然灾害和人为因素的影响下,建筑物结构可能会发生破坏和倒塌,给人们的生命财产带来巨大的威胁和损失。
因此,针对建筑物结构的安全问题,进行研究并开展有效的抗震加固措施是十分必要的。
钢筋混凝土梁板体系是建筑物结构中常用的一种结构形式,但其在面对地震、风灾等自然灾害时,往往存在连续性倒塌问题。
为了解决这类问题,近年来已经有不少学者开展了相关的研究。
其中,利用玻璃纤维增强塑料(FRP)在梁板体系中进行加固已经成为一种较为常见的解决方案。
FRP具有重量轻、耐腐蚀、耐疲劳等优点,能够有效提高梁板体系的抗震性能。
因此,本研究旨在通过对FRP加固钢筋混凝土梁板体系抗连续倒塌性能的研究,探究其加固效果及机理,并为相关领域的工程实践提供理论参考和技术支持。
二、研究内容和方法本研究的主要内容是探究FRP加固钢筋混凝土梁板体系抗连续倒塌性能的影响因素,分析其加固效果及机理。
具体研究内容包括:1. 对常规的钢筋混凝土梁板体系进行模拟分析,获得其受力状态和振动响应特性。
2. 设计不同形式的FRP加固方案,对加固后的梁板体系进行力学试验,并对试验结果进行分析。
3. 对比分析FRP加固前后梁板体系的受力状态、振动响应特性及抗连续倒塌能力,探究FRP加固对梁板体系性能的影响。
本研究的方法主要采用理论分析和力学试验相结合的方法,通过模拟分析和力学试验,研究FRP加固钢筋混凝土梁板体系的抗连续倒塌性能。
具体方法包括:1. 使用ANSYS等有限元软件对钢筋混凝土梁板体系进行模拟分析,模拟其受力状态和振动响应特性。
2. 设计不同形式的FRP加固方案,并制作加固后的试件进行力学试验。
3. 分析试验结果,对比分析FRP加固前后梁板体系的受力状态、振动响应特性、抗连续倒塌能力等,探究FRP加固对梁板体系性能的影响。
探讨FRP加固钢筋混凝土曲线梁的应用FRP加固技术是目前建筑结构加固领域的一种新兴技术,采用这种技术可以有效地提高钢筋混凝土构件的强度和刚度,延长其使用寿命,延缓其老化速度,并且降低其维护成本。
钢筋混凝土曲线梁是建筑结构中常见的构件之一,采用FRP加固技术可以有效地加强其承载能力,提高其抗震性能和强度等级,同时减少其自重,缩小其尺寸和跨度,优化设计方案。
首先,FRP加固钢筋混凝土曲线梁可以有效地提高其承载能力。
钢筋混凝土曲线梁受力时容易出现局部破坏和裂缝,但是FRP加固技术可以使其表面形成一个紧密的保护层,起到有效地挽留、约束和增强的作用,使得曲线梁的强度有了显著提升。
此外,FRP加固层与原混凝土构件之间的粘结性能也十分重要,如果粘结性能合格,其承载能力可以得到充分的发挥,如果粘结性能不好,则可能失效。
所以,在使用FRP加固技术进行加固时,需要多方面考虑和测试,以保证加固层与原结构之间的粘结强度。
其次,FRP加固钢筋混凝土曲线梁可以提高其抗震性能。
随着人们对建筑结构耐震安全性能要求的不断提高,采用FRP加固技术可以使钢筋混凝土曲线梁的动力响应过程得到了改善,能够更好地承受地震荷载和风荷载作用下的强烈振动冲击,减轻结构的震动并降低其耗能能力,提高结构的安全性和可靠性。
此外,FRP加固钢筋混凝土曲线梁还可以优化设计方案。
在加固施工时,钢筋混凝土曲线梁的截面形态可以被优化,使其具有更好的空间利用率和更小的自重,在结构上可以批量化生产,降低成本,使得结构更易于施工,更能够适应现代化工业和建筑的需求。
综上所述,FRP加固钢筋混凝土曲线梁的应用极为广泛,并且在不断深入的研究与应用中不断取得着新的发展。
尽管这种技术还存在一些问题和局限性,但是它的应用前景十分广阔,对于提高建筑结构的质量和性能都具有十分重要的意义。
嵌入式预应力CFRP筋抗弯加固混凝土梁试验研究
的开题报告
一、研究背景
混凝土结构在长期使用过程中会受到不同程度的损伤和老化,在结
构安全和服务寿命需要保证的情况下,常常需要对其进行加固和修复。
目前常用的加固方法有金属加固、钢筋混凝土加固和纤维增强聚合物(FRP)加固等。
其中,FRP加固由于具有质量轻、施工方便、强度高、耐腐蚀等特点,在工程实践中得到了广泛应用。
随着技术的不断发展,嵌入式预应力CFRP筋抗弯加固技术逐渐成为混凝土结构加固的新技术。
该技术通过在混凝土中埋置预应力的CFRP筋,使混凝土结构具有更好的抗弯能力和承载能力,达到加固效果。
然而,
由于该技术在国内应用尚不广泛,因此还需要进一步的研究和探索。
二、研究目的
本研究旨在对嵌入式预应力CFRP筋抗弯加固混凝土梁进行试验研究,探究该技术对混凝土梁强度和承载能力的影响,为其在混凝土结构加固
中的应用提供理论和技术支持。
三、研究内容
1. 研究嵌入式预应力CFRP筋抗弯加固混凝土梁的实验设计
2. 测定加筋前后混凝土梁抗弯承载力、抗弯刚度和变形性能
3. 分析嵌入式预应力CFRP筋抗弯加固混凝土梁的加固效果
四、研究方法
1. 咨询相关文献,研究嵌入式预应力CFRP筋抗弯加固混凝土梁的
加固原理和实验方法
2. 设计实验方案,进行试验,测定实验数据
3. 对实验数据进行统计分析,比较加筋前后混凝土梁的强度和承载能力
五、研究意义
本研究可为混凝土结构的加固提供新的解决方法,有助于推动预应力CFRP筋抗弯加固技术在工程实践中的应用。
同时,该研究还可为相关领域的研究提供经验和理论支持。
钢筋混凝土梁的力学性能试验与测试方法钢筋混凝土梁是现代建筑工程中常见的结构构件之一。
为了确保梁的力学性能满足设计要求并具有足够的承载能力,需要进行相应的试验与测试。
本文将介绍钢筋混凝土梁的力学性能试验内容和常用测试方法,以及一些注意事项。
钢筋混凝土梁的力学性能试验通常包括弯曲性能、剪切性能以及挠度性能等方面的测试。
各项试验都有相应的测试方法和标准。
首先是弯曲性能的试验与测试。
弯曲性能是评价梁的承载能力和抗挠度的重要指标之一。
弯曲试验通常采用静载试验方法,将梁放置在两个支座上,逐渐施加静载,记录下梁的挠度-载荷曲线。
这个过程中需要测量和记录梁的变形、裂缝宽度以及载荷等参数。
同时还需注意保证荷载的均匀施加,避免破坏取样。
其次是剪切性能的试验与测试。
剪切性能是评价梁抗剪承载能力和破坏形式的指标。
常用的剪切试验方法包括直剪试验、双侧剪试验和三点弯试验等。
直剪试验是将梁上下两部分固定,加压使其剪切破坏,记录并分析剪切破坏过程中的荷载-位移曲线和剪切破坏形式。
双侧剪试验是将梁自由支承,通过剪切力使其破坏,同样记录并分析破坏过程中的荷载-位移曲线和剪切破坏形式。
三点弯试验则是将梁支座固定,施加剪切力致使梁发生破坏。
这些试验的目的都是了解梁在剪切作用下的抗剪承载能力。
除了弯曲性能和剪切性能的试验,钢筋混凝土梁的挠度性能也需要进行测试。
挠度性能包括了梁在受力过程中的挠度变形和恢复特性,直接关系到梁的稳定性和使用寿命。
挠度试验通常通过加载和卸载来进行,记录和分析载荷-挠度曲线,即可得到相应的挠度性能参数。
在进行钢筋混凝土梁的力学性能试验与测试过程中,还需注意以下几点:首先,确保试验设备和仪器的准确性和可靠性,包括荷载、位移、变形等测量装置的校准和使用。
其次,选择合适的试验方法和条件,确保试验结果能够准确反映实际使用条件下的梁的性能。
同时,需要对试验样品进行严格选取和制备,确保其符合设计要求,并且在试验过程中避免损坏和扭曲成形。
第36卷 第3期 2O12年6月
武汉理工大学学报(交通科学与工程版)
J ournal of Wuhan University of Technology (Transportation Science&Engineering)
V0l_36 No.3 june 2012
Research on Flexural Capacity of RC Beam Strengthened with Hybrid Fiber Sheets
Wang Xiaomeng Ai J un (College of Aeronautics and Astronautics,Nanjing University Zhou Chuwei Tao Peng
of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 210016,China)
Abstract:On basis of the test results of beams strengthened with C/GFRP sheets and prestressed CFRP sheets,the paper analyses on the bending capacity of beams strengthened with prestressed C/AFRP sheets.A method of strengthen concrete structures with prestressed hybrid fiber sheets (comDosed of carbon fiber and aramid fiber)is proposed.The prestressed hybrid fiber cloth can be used to improve the performance of the RC beam to reduce distortion,effectively inhibit the expan— sion of the cracks and reduce the risk of early failure.Compared to a single fiber,hybrid fiber is an idea1 reinforcement material,with significant economical and social benefits. Key words:hybrid fiber;prestressed;reinforced concrete beam;bending resistance
0 Introduction With the rapid development of the national economy,transportation has become much more important.However,some bridges are facing a wide variety of problems because of the lower design load,aging materials and insufficient ca— pacity.Now they become a potential risk of transport development[ .If bridges like these are not allow to rebuilt,they need to be properly reinforced.So an effective,durable,simple—used reinforcement technology and high—tech material is required. There are several methods of concrete structure reinforcement:Increased Cross-section Reinforce— ment。Steel Reinforcement,Steel—bonded,Glass fi— ber reinforced,Shooting Concrete Technology and Fiber Reinforced Polymer(referred to as FRP)Re— inforeement.The Fiber Reinforced Polymer Rein— forcement is a new and effective reinforcement meth~
od.It has been widely used in recent years because of its good durability and easy—usage.Prestressed FRP reinforcement technology has been widely stud— led,and progress has been made continuously. Tests show that the prestressed FRP reinforcement technology can improve the performance of the structural and inhibit the crack propagation in a sig— nifieant effective way. Carbon fiber(CFRP),glass fiber(GFRP) and aramid fiber(AFRP)are the most widely— used fiber reinforced polymer materials.Carbon fiber has a tensiler strength and higher elastic modulus.Besides,it s more stable and durable. According to related natural and accelerated ex— posure test,the tensile strength and bond strength of the concrete beam reinforced by CFRP do not change in 50 years[引.The disad— vantage of CFRP is its low elongation and high price. In order to increase the plastic components of the reinforced structure and enhance economic
Received:2O12-02—26 Wang Xiaomeng(1 986一):female,doctoral student。mainly engaged in the research of Mechanics of Hybrid Composites
*Research 0n key technologies of prestressed hybrid CFRP/GFRP in concrete bridges reinforcement,Scientific research projects of transportation department in Jiangsu Province(No:2012Y09). 第3期 Wang Xiaomeng,et al:Research on Flexural Capacity of RC BeamStrengthened with Hybrid Fiber Sheets・653・ efficiency,the carbon fiber and glass fiber or ar— amid fibers can be mixed in'accordance with a certain percentage,which is also called hybrid reinforce method. Characteristics of HFRP fabric and the research of its usage in rein— forcenment 1.1 Mechanical characteristics and failure modes A large number of experirnents showed that the change of the stress and strain on the section of the concrete beams reinforced by HFRP can be described as three different stages.The first stage:At the very beginning,the strain of hy— brid fiber and steel is very smal1.The strain of hybrid fiber is slightly larger than the strain of the stee1.The second stage j The concrete in compression zone cracks,and gradually with— draw from work.The medium axis is shifting, and the stress of steel and FRP is increasing. The third stage:After steel yielding,the strain of hybrid fiber and steel began to increase very quickly.With the increase of load,the rate of development of hybrid fiber strain is gradually o— ver the rate of stee1 strain.The different failure modes are described as three categories:(1) Damage with appropriate steel:the steel in ten— sile zone yield first.Soon FRP is broken.In the end,the concrete in compression zone are crushed.(2)Damage with ultra—bar in certain parts:the steel yield before the concrete in corn— pression zone are crushed.The fiber has not yet reached the limits of strength.(3)Damage with ultra—bar:The concrete in compression zone crush before the steel in tensile zone yield。 A lot of experiments showed that the capac— itv of reinforced concrete beams has been im- proved in a certain way.The more FRP in use, the higher the capacity of reinforced concrete beams will be.Beams reinforced by intraply hy— brid fiber has a higher ultimate strain than the beams reinforced by the same amount of inter— laminar hybrid fiber or single fiber[。训.This in— dicates that the intraply hybrid fiber is better than interlaminar hybrid fiber or single fiber. This is mainly because the fiber s fracture is a gradually developing process.When the fibers are in tension,it begins to break from its weak links.As a result,other fibers will have more stress.It will continue like this until all fibers break up.As to intraply hybrid fiber,the addi— tional load that caused by low elongation of car— bon fiber breakage can be undertaken by fiber of high elongation.So the micro—crack caused by carbon fiber breakage is inhibited.As a result, the average fracture strain of the fiber is in— creased. 1.2 Bending capacity of reinforced beams Existing research results show that:(1)Af— ter reinforced by FRP,the yield load and the ul— timate 1oad of the beams is increased.This shows that the reinforcement materials have played an important role in the improvement of the flexural carrying capacity of the reinforced beams.(2)The ultimate strength and ductility of the concrete beams reinforced by hybrid fiber are improved.At the same time,it makes full use of the advantages of these two kinds of materials. From the cost point of view.the intraply hybrid fi— ber is better than interlaminar hybrid fiber. 1.3 The discussion of the durability Maybe someone wil1 have the question about the poor durability of glass fiber(Table 1).The tensile strength and elastic modulus of glass fiber is relatively low,besides,it is easy to broke.Existing experimental results show that in the 1ogarithmic decade of time,the static strength values of CFRP,GFRP,AFRP were reduced by 5 to 8 ,10 ,5 to 6 .If we use aramid fibers which has high strength,high elastic modulus and chemical stability to mix up with carbon fiber to make hybrid fabric instead of glass fiber,the hybrid fiber will be much bet— ter.Compared to GFRP(1inear expansion coef— ficient of 6×10 ℃or so),CFRP and AFRP has a similar coefficient of linear expansion(一4 ×1O一 ℃or so),so they will work together much better.