CFRP加固竹结构基本构件的受力性能研究

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CFRP加固钢筋混凝土构件力学及耐久性能试验研究的开题报告

CFRP加固钢筋混凝土构件力学及耐久性能试验研究的开题报告一、选题背景及意义随着工程技术的不断发展，建筑结构的使用寿命越来越受到关注。

很多钢筋混凝土构件在长时间使用后会产生裂缝和变形，从而影响整个结构的稳定性和耐久性。

为了解决这个问题，采取加固措施是一种可行的解决方式。

加固材料中，碳纤维增强聚合物（CFRP）是一种非常有前景的材料。

CFRP具有高强度、轻质、耐腐蚀等特点，在加固工程中有着广泛的应用前景。

二、研究目的本研究旨在通过实验研究，探讨CFRP加固对钢筋混凝土构件力学性能和耐久性能的影响。

具体目标包括：1.探究CFRP加固后钢筋混凝土构件的受力性能变化情况。

2.分析CFRP加固对钢筋混凝土构件的耐久性能影响，如抗裂性能、抗冻融性能等。

3.研究CFRP加固层数与钢筋混凝土构件力学性能和耐久性能之间的关系。

三、研究内容及方法本研究将通过实验研究的方法探究CFRP加固对钢筋混凝土构件力学性能和耐久性能的影响。

具体内容包括：1.制备试验样品：选取一定数量的钢筋混凝土试件，制备CFRP加固的试样。

2.进行力学性能试验：对于制备好的试样进行拉伸、压缩和弯曲等力学试验，测定试样在不同加载条件下的受力性能变化情况，并分析CFRP加固对钢筋混凝土构件力学性能的影响。

3.进行耐久性能试验：对于制备好的试样进行抗裂、抗冻融等耐久性能测试，分析CFRP加固对钢筋混凝土构件耐久性能的影响。

4.分析CFRP加固层数与钢筋混凝土构件力学性能和耐久性能之间的关系：通过多组实验数据的对比分析，探讨CFRP加固层数与钢筋混凝土构件力学性能和耐久性能之间的关系。

四、研究预期成果及意义本研究通过实验研究，对CFRP加固钢筋混凝土构件力学和耐久性能进行分析和探究，将获得以下成果：1.分析CFRP加固对钢筋混凝土构件力学性能的影响规律，探究加固层数与钢筋混凝土构件力学性能之间的关系。

2.分析CFRP加固对钢筋混凝土构件耐久性能的影响规律，包括抗裂、抗冻融等耐久性能。

CFRP和GFRP加固钢筋混凝土方柱的受力性能研究

CFRP和GFRP加固钢筋混凝土方柱的受力性能研究1. 研究背景和意义我国自 1997 年开始从国外引进纤维复合材料加固混凝土结构技术研究，纤维布加固技术具有施工方便、可包裹各种复杂形状的结构横截面，且不增加自重等优点，使得该技术成为了研究和工程应用的热点[4]。

碳纤维是纤维加固技术中运用最多的材料，其具有很高的抗拉强度，可达到钢材的 10 倍以上；具有很高的弹性模量，达到了钢材的 2 倍左右，；具有很低的密度；具有很强的耐久性，对于酸、碱、盐的腐蚀都能抵抗，不会生锈；柔韧性很好，可以包裹各种复杂形状的结构横截面；便于施工，有较好的可修复能力。

以上的众多优点使得碳纤维布与玻璃纤维布成为了工程中常用的粘贴加固材料。

碳纤维由于自身延伸率低，性质脆等特点，在地震时易产生崩断，使得加固突然失效，且生产成本较高。

玻璃纤维的耐碱性较差，会引起与结构结合程度不高，降低加固强度，且相较于碳纤维其抗拉强度较低。

而通过将两种纤维进行组合，来增强与改良其中的单一纤维的部分性能，并且降低生产成本，使材料兼顾实用性并具备更好的经济效益，让该材料具有承载初期高模量，屈服阶段高极限，破坏阶段高延性等特性[6]。

2. 国内外研究现状2.1 单一材料纤维布加固钢筋混凝土结构研究现状由于各国研究人员的试验与理论方面的研究，使得纤维布加固技术在实际工程中的应用迅速增加，多个国家相继编写了相应的要求与规范：1984 年，瑞士联邦材料实验室((EMPA)最早开始了 FRP 加固混凝土结构的研究，并成功将其应用于工程实际。

1998 年，欧洲为探究纤维加固技术而成立了相关研究机构，并发布了《高性能纤维复合材料加固混凝土结构设计指南》[11]。

1991 年，美国混凝土创办了研究纤维加固技术的组织，以针对纤维复合增强材料进行相关研发与试验，并在 2004 年颁布了一个 FRP 加固相关的试验指南[12]。

1996 年，我国清华大学、东南大学、中冶建研总院在“九五”国家重点项目“纤维材料加固修复混凝土结构技术研究开法与应用”的资助下，对 FRP 加固混凝土结构的关键技术进行了研究，这是我国内对这项技术研究的先例[13]。

CFRP对既有结构加固的研究综述

建筑工业出版社，2007．
（下转第 7 页）
设工程的可持续发展。
［3］聂芹，胡冰峰．建筑材料中废旧高分子材料的回收应用［J］．四川水
泥，2015（ 11）： 60．
参考文献
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应用［J］．砖瓦，2006（ 11）： 54 － 56．
［2］方丽明．废旧高分子材料在建筑材料中的回收应用［J］．科技与企
作者简介：杨勇（ 1977 年 11 月生），男，辽宁省鞍山市人，学位：工
业，2014（ 09）： 325．
学学士，职称：副教授，工程师研究方向：土木工程。
究［J］．土木工程学报，2010（ 3）： 15 － 23．
［9］赵彤，张晨军，谢剑，李浩菊．碳纤维布用于砖砌体抗震加固的试验
［5］吴刚，安琳，吕志涛．碳纤维布用于钢筋混凝上梁抗弯加固的试验研
研究［J］．地震工程与工程振动，2001（ 02）： 89 － 95．
究［J］．建筑结构，2000（ 7）： 16 － 21．
CFＲP 是由基体材料和碳纤维增强材料按照一定比例混合的高性能新型复合材料。高强度的碳纤维承担大部分应力，基体材料则起包裹纤维和传递剪力的作用。
CFＲP 对既有结构补强方法是将碳纤维片材（纤维布或板）用树脂浸润后粘贴在需要加固的混凝土梁、板的受拉一侧表面上。CFＲP 依据其长短分为长纤维和长纤维，而长纤维又因其形状有：片材、棒材、型材和用于特殊构造的材料。纤维布是由连续的单向长纤维编制而成，纤维板则是经过层层铺设并浸润树脂最后固化预制成型等工艺制成。

CFRP加固混凝土构件轴压性能试验分析

ＥｘｅｉｅａｌａｎｌｓｓｏｅａｉｕｆＣＦＲＰｔｅｔｅｅｐｒｍｎｔａｙｉｆｂｈｖｏｒｏｓｒｎｇｈｎｄ
ｃｃｅｅｅｅｅｄｅｘａｏｄｏｎｒｔｌｍｎｔｕｎｒａｉｌｌａｓ
ｓｅｇｈｏｅｏｇｎｏｃｅｅｏｈｏｃｅｅｅｅｎｎｅｅａｉｏｄａｘｍｉｅ．Ａｒｔｎｔｆｔｒｉａｃｎｒｔｎｔｅｃｎｒｔｌｍｅｔｕｄｒｔｘａｌａｓｗｓｅａｎｄｈｉｌｈｌｑａｔｙｎａｃｌｔｎｆｒｌｅｏｅｃｎｒｔｌｍｅｔｓｅｇｈｕｄｒｔｅａｉａｓｖｒｕｉｅ－ｕｎｉｉｇｃｌｕａｉｍｕａｆｔｏｃｅｅｅｅｎｔｎｔｎｅｘａｌｄｅｓｓｄｆｒｆｏｏｈｒｈｌｏｆｅｔｉｆｅｔａｔｒａｂａｎｄｈｅｒｓｌｉｄｃｔａＲＰｂｎｅｏｃｅｅｃｎｓｅｇｈｎｎｎｕｎｉｆｃｏｗｓｏｔｉｅ．Ｔｅｕ￣ｎｉａｅｔｔＣＦｏｄｄｃｎｒｔａｔｎｔｅｌｌａｓｈｒｔｅｓｅｇｈｏｔｅｃｎｒｔｌｍｅｔｎｅｅａｉａｓｒｖｄｄｔａｈｏｓｕｔｎｍａｅｉｓｈ￣ｎｔｆｏｃｅｅｅｅｎｓｕｄｒｔｘａｌｄ．Ｐｏｉｅｔｔｅｃｎｔｃｏｔｒａｈｈｌｏｈｒｉｌ

预应力碳纤维板(CFRP)加固钢板受拉静力及疲劳性能试验研究的开题报告

预应力碳纤维板(CFRP)加固钢板受拉静力及疲劳性
能试验研究的开题报告
一、研究背景及意义
预应力碳纤维板(CFRP)加固技术是一种新兴的加固方法，适用于各种结构的加固和修复。

CFRP材料具有高强度、超轻质、防腐等优点，在工程实践中得到了广泛应用。

然而，目前针对CFRP加固钢板受拉静力及疲劳性能方面的研究较为有限，需要进行更深入的探究。

二、研究目的和内容
本研究旨在探究CFRP加固钢板受拉静力和疲劳性能方面的特点，并分析CFRP加固的有效性。

具体研究内容包括：
1. 确定加固前后钢板的基本力学特性。

2. 进行CFRP加固后受拉静力试验，探究CFRP对钢板受力性能的影响。

3. 进行CFRP加固后疲劳试验，分析CFRP加固对钢板抗疲劳性能的影响。

4. 分析CFRP加固的有效性和经济性，探究CFRP加固在实际工程中的应用空间。

三、研究方法和步骤
1.实验室制备CFRP板材并进行材料力学性能测试。

2.制作钢板试件并进行加固处理。

3.进行钢板受拉静力试验并获得与加固前后钢板的力学性能参数。

4.进行钢板疲劳试验，获得与加固前后钢板的疲劳性能参数。

5.分析试验结果并评价CFRP加固的有效性和经济性。

四、研究预期成果
1.明确CFRP加固钢板的受拉静力试验和疲劳试验的特点和规律。

2.探究CFRP材料对钢板性能的影响，并分析CFRP加固钢板的有效性和经济性。

3.为工程实践提供CFRP加固钢板的可靠性和应用性研究。

碳纤维筋增强混凝土的试验研究及力学性能分析

碳纤维筋增强混凝土的试验研究及力学性能分析碳纤维增强塑料筋(CFRP)是一种新型复合材料，具有比强度高、耐腐蚀性能好、抗疲劳性能好、非磁性等独特优点。

因此，在混凝土结构中用CFRP筋代替钢筋，可以有效的克服钢筋的腐蚀问题，提高结构的耐久性。

本文对南京某专业碳纤维制造厂所生产的碳纤维塑料筋进行了一系列试验研究。

在试验中，首先对碳纤维塑料筋锚固系统进行探索性研究，研制出一种新型楔块式锚具；在此基础上分别进行了碳纤维塑料筋的拉伸试验和剪切试验研究，得出碳纤维塑料筋的拉伸强度和剪切强度；随后对其在混凝土、环氧树脂和水泥浆中的粘结性能进行了深入研究，分别得出了碳纤维塑料筋在这几种介质中的粘结强度，并对实验数据进行了分析，得出碳纤维塑料筋在混凝土中的基本锚固长度为25倍碳纤维筋直径；最后，对采用碳纤维塑料筋作为受拉主筋的普通混凝土梁在三分点竖向载荷作用下的抗弯性能进行了试验研究，对试验中梁试件的承载力、挠度和裂缝开展情况等进行了分析，并对挠度计算公式中的有效惯性矩系数进行了修正。

虽然本文通过试验所得出的结论主要针对所研究的缠绕型碳纤维螺纹筋，但是相关的研究方法、部分结论、建议和公式同样可以为类似研究所参考、借鉴，为今后碳纤维塑料筋的进一步研究奠定一定的基础。

CFRP加固负载混凝土梁抗弯承载力及可靠度研究的开题报告

CFRP加固负载混凝土梁抗弯承载力及可靠度研究的开题报告一、研究背景和意义随着工程建设的不断发展，大跨度混凝土梁已成为现代化建设中使用最为广泛的一种结构形式，同时其受力性能也是深受重视的一个方面。

在实际应用中，由于混凝土梁受到荷载作用而导致开裂、水泥翻新和疲劳等现象。

而在这些问题中，混凝土梁开裂是最常见和根本性的问题，其会使得混凝土梁的抗弯承载力下降，甚至导致梁的结构安全隐患。

为解决这一系列的问题，近年来出现了一种新型的加固材料——碳纤维增强塑料（CFRP），该材料具备轻质、高强度、易加工、易安装等优点，广泛应用于工程结构的加固和修复中。

CFRP加固的优点使得其逐渐成为一种广泛应用在工程建设中的主流材料。

本研究将结合CFRP加固方法，研究其对混凝土梁的抗弯承载力及可靠度的影响，进一步探寻CFRP加固技术的优化方向，同时也可为工程建设提供合理的技术解决方案。

二、研究内容和目标本研究旨在利用CFRP材料对受荷混凝土梁进行加固，探究CFRP加固对混凝土梁的抗弯承载力及可靠度的影响，主要研究内容包括：1. 研究CFRP加固对混凝土梁抗弯承载力的影响2. 探究CFRP加固对混凝土梁可靠度的影响3. 研究CFRP加固工艺的优化方案本研究的目标是：1. 确定CFRP加固对混凝土梁抗弯承载力的提升效果及加固方案的可行性2. 通过对比研究，探究不同加固方案对混凝土梁可靠度的影响3. 探索CFRP加固工艺的优化方案，为工程加固提供技术支持。

三、研究方法本研究采用实验方法，通过在实验室中搭建测量系统、制备CFRP加固材料、进行模拟不同工况下梁的受力情况，最终记录数据来实现对混凝土梁抗弯承载能力和可靠度的研究。

具体方法包括：1. 制备CFRP加固材料按照CFRP增强材料制备工艺制备CFRP管和CFRP板。

2. 制备混凝土梁根据标准混凝土配比，现场制作混凝土梁，并按正常冻结养护条件进行养护。

3. 加固混凝土梁将CFRP管和CFRP板通过黏合等方式固定在混凝土梁的受力部位。

碳纤维增强材料(CFRP)在结构抗震加固中的应用

的结构及抗震能力要求较高的结构，在常规加吲技术不能
其抗弯、抗剪强度。因此，在结构加同和工程改造中得到
碳纤维材料（ＦＰ是一种新型的复合材料，其中ＣＲ）
的碳纤维是有机纤维经高温碳化制成按主要原料分为三
维修改造的投资占建筑业总投资的５％。在美，新建筑０
业开始萧条，而维修改造业兴旺发展，据美国劳［部对
建筑物维修、改造和加固的费用将逐步增加。目前，工程上常用的钢筋混凝土结构Ｊ补强的方法Ｊｕ可分为增大截面法（即在原结构上再浇铸一定厚度的俐筋
青（ｔＣｔ基碳纤维，只能选用高性能长丝，尤其是高ＰＴｔ）
馍碳纤维，以用于需要高刚性的应片领域。】
故不断发，经济发达国家逐渐把建设的重点转移到旧建
筑物的维修、改造和加固方面。据统汁，英困１８９０年建筑物维修改造工程占建筑工程总量的２３／，瑞典１８９３年用于
同作用，从『达到结构补强及改善受力性能的目的ｎＩ
２２碳纤维增强复合材料（ＦＰ的种类及能．ＣＲ）
维普资讯
２００６舟
第４期
九江学院学报（然科学版）自Ｊｕｎｌｆｉｉｇ１ｉｒｔ（ａｕａＳｉＩＳｏｒａｏｊｊｎｎｖｓｙｎｔｌＣ￣Ｃ）ｕａＪｅｉｒ（ＣＩ
（包括外包和粘贴加固） …。一述加固技术存在着诸曳应力ｔ－＿ ¨ 滞后、耐久性、费用高、以及影响使用空问等缺点。可采用碳纤维布加固技术采用原位力固可以克服上述缺点，不ｆＪ仅ｌ】Ｊ吲效果好，而且省时省力，操作方便，经济实用，并ＪＩ且不影响正常使用，尤对Ｉ异形构、受恶劣环境影响：

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关键词：ＣＦＲＰ，加固，竹构件，力学试验中图分类号：ＴＮＵ３７７．９文献标识码：Ａ文章编号：１００１ — ７１１９（２０１５）０８ — ０２６８ — ０４
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＣｆｒｐＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＢａｍｂｏｏＳｔｒｕｃｔｕｒｅ
２．ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００７２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｔｈｅｂａｍｂｏｏｃｏｍｐｏｎｅｎｔ，ＣＦＲＰｗａｓｕｓｅｄｔｏｒｅｉｎｆｏｒｃｅｔｈｅｔｈｅｂａｍ— ｂｏｏｍｅｍｂｅｒｓ，ｔｈｒｏｕｇｈｍｅｃｈａｎｉｃａｌｔｅｓｔｓｔｕｄｙ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅＣＦＲＰｃａｎａｖｏｉｄｔｈｅｄｅｌａｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂａｍｂｏｏｃｏｍ— ｐｏｎｅｎｔａｎｄｉｍｐｍｖｅｔｈｅｓｔｉｆｆｎｅｓｓａｎｄｓｔｒｅｎｇｔｈｓｏｆｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔ，ｉｔｍａｋｅｂａｍｂｏｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｍｏｒｅｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｔｈｅａｒｃｈｉｔｅｃ —
Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ
ＺｈａｎｇＣｈｕｎｌｉ，Ｌｉｊｉ。
（１．ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＶｏｃａｔｉｏｎａｌＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００３９，Ｃｈｉｎａ；
第３ｌ卷第８期
２０１５年８月
科技通报
ＢＵＬＬＥＴＩＮ０ＦＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖｏ１．３１Ｎｏ．８Ａｕｇ．２０１５
ＣＦＲＰＪＪ［ｉ固竹结构基本构件的受力性能研究
张春丽 ’ ，李冀
（１．重庆建筑工程职业学院，重庆４０００７２；２．重庆交通大学，重庆４０００７４）
摘
要：为了改善竹构件的受力性能，提出运用ＣＦＲＰ对竹构件进行加固，并进行力学试验研究，结果表
明ＣＦＲＰ对竹构件的约束力有效的抑制了其层问开裂，提高了竹构件的刚度、强度等力学性能，有效扩大了竹结构在建筑领域的应用范围。
料诸如钢筋和水泥的大量消耗必然会导致环境污染、学试验研究，并分析其破坏形态和试验结果。能源匮乏等一系列问题，因此用绿色环保的竹质材料来代替高耗能材料，是解决这些问题保障低碳经济顺
利发展的有效方法。竹子成材周期短，抗拉能力强，抗震性能优越，且１．１竹梁试件设计与试验方案
ｔｕｒｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＣＦＲＰ；ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ；ｂａｍｂｏｏｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｔｅｓｔ
我国人口众多，住宅房的需求量非常大，目前我国广泛的应用到建筑结构中。本文所研究的竹构件分别大部分住宅采用钢筋混凝土结构来修建。随着传统材为胶合竹梁和竹柱，对加箍与未加箍的竹构件进行力
１试验材料及方案
修葺建筑物时操作简便，耗能较低，废弃后可白行降
试验所用胶合竹梁为防腐型，是将竹片经过刨解，不会造成环境污染。但目前大尺寸竹构件大多采削、高温蒸煮，高压碳化、浸胶、恒温烘干、组坯、热压等用竹片胶合而成，其力学性能较离散，承载时层间易开工序形成的。根据试验规范，测得竹梁的基本物理参裂，最终破坏方式呈脆性。目前竹结构加固研究较少，数：密度为６９８．４ｋｇ／ｍ，含水率为６．３％。本试验选用３陈东剑１等人利用嵌入式技术对竹梁的受拉区通过钢根胶合竹梁分别编号为Ｃ１、ｃ２、ｃ３，其中ｃｌ为对比梁，筋嵌入的方式进行加固，但其制作工艺较为繁琐，且竹ｃ２和ｃ３的箍筋间距分别为１５０ｈｉｍ和１００ｌｎｌＴｌ。将宽梁的整体性大大削弱。针对这些缺陷，本文采用更为３０ｍｍ、厚０．１６７ｍｍ的碳纤维布作为箍筋使用，其抗拉