CFRP加固锈蚀钢筋混凝土柱承载力试验研究
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]。
FRP加固混凝土梁柱试验方案-2012.11.11

安徽省地方标准CFRP加固混凝土结构技术规程FRP加固钢筋混凝土梁柱试验方案FRP加固钢筋混凝土梁柱试验方案1 概述本试验是关于FRP加固钢筋混凝土梁柱力学性能的试验研究,试验分为二组,第一组为FRP加固钢筋混凝土梁的力学性能试验,试验主要考虑纤维材料类型(CFRP布、CFRP筋)、预载大小、配筋率、剪跨比等因素对FRP加固钢筋混凝土梁力学性能的影响;第二组为FRP加固钢筋混凝土柱试验,试验主要考虑纤维材料类型(CFRP布、CFRP 筋)、预载大小、配筋率以及偏心距等因素对FRP加固钢筋混凝土柱力学性能的影响。
2 试验目的1.FRP加固钢筋混凝土梁柱破坏形态和破坏机理。
2.预载大小对FRP加固钢筋混凝土梁柱承载力和破坏形态的影响。
3.各因素对FRP加固钢筋混凝土梁柱力学性能的影响变化规律。
4.FRP加固钢筋混凝土梁柱荷载-位移关系曲线的计算方法。
5. FRP加固钢筋混凝土梁、柱承载力、变形、裂缝、刚度等的设计计算方法。
6.FRP加固钢筋混凝土梁柱的施工构造措施。
3 FRP加固钢筋混凝土梁试验方案本次试验共34梁,试验梁的尺寸为2400⨯mm,净跨为2000mm,钢筋主250150⨯筋配置为HRB335级钢筋(梁受压区为2Φ10),箍筋采用HPB235筋,混凝土采用C30,混凝土保护层厚度为25mm。
3.1 FRP加固加固钢筋混凝土梁受弯试件设计FRP加固钢筋混凝土梁力学性能研究共进行3组,第一组试验中主要分析纤维材料的种类(CFRP布加固、CFRP筋加固以及混合加固)对FRP加固钢筋混凝土梁加固效果的影响;第二组试验研究预载大小对FRP加固钢筋混凝土梁承载性能的影响,第三组试验主要研究配筋率和加固量对FRP加固钢筋混凝土梁力学性能的影响。
各试件具体参数如表1所示,试件的配筋图和加固图如图1所示。
表1 FRP 加固钢筋混凝土梁受弯性能试验参数F12配筋及应变片布置F16配筋及应变片布置CFRP筋布置CFRP筋加固梁应变片布置CFRP筋布置1根CFRP筋加固应变片布置2根CFRP筋加固应变片布置CFRP片材应变片布置图1 CFRP布或筋加固钢筋混凝土梁抗弯性能试件配筋及测量仪器布置油压千斤顶荷载传感器分配梁12345图2加固试件加载示意图3.2 FRP加固加固钢筋混凝土梁受剪试件设计FRP加固钢筋混凝土梁受剪性能研究共进行3组,第一组试验中主要分析预载大小对FRP加固钢筋混凝土梁受剪性能的影响;第二组试验研究剪跨比对FRP加固钢筋混凝土梁承载性能的影响,第三组试验主要研究加固量对FRP加固钢筋混凝土梁力学性能的影响。
锈蚀钢筋混凝土柱受力性能研究

1 2 试验 结果 与 分析 .
1 2 1 破坏形态 . .
3 随着轴 向荷 载偏 心距 的增大 , ) 非锈蚀柱与锈蚀 柱的混凝土
极 限压应变 明显减小 。 4 当轴 向荷载 的偏 心距 较小时 , 蚀柱 的横截 面仍 符合平截 ) 锈
小偏 心受压构件的破坏 , 是在柱跨 中截面靠集 中力一侧 的混
面假定 , 但是当轴 向荷载的偏心距较大时则不符合 。
An is im i p r ia o n s a d d sg t・es c a p a s lp i t n e i n
o 00 0 tnh d a l rs w r s o x a s n p oet f 0 o y r ui p es o k h pe p ni rjc 1 c o
和核心区混凝土约束能力降低 , 而导致承载 能力进一步 降低 的 缝 附近。 从 不利因素 。钢筋混凝土柱是结构 的竖 向传 力构件 , 其安全 性将直
接影响结构整体安全性 , 锈蚀 钢筋混凝土柱 的受力性 能开展专 对
门的试验与理论研究具有重要 的理论意义与工程价值 。
器
针对锈蚀钢筋混凝 土柱 的受力性 能 , 国内外学者 开展 了较 为 L. ● 。 . .●_± . , .一 . . .. _ . . , . .营 . 謇 . I 【 系统 的研究 , 对锈蚀率 、 蚀 区段 长度 和荷载 偏心 程度等影 响 锈 锈
PENG h n Sa
(h nh intu ca i l Eetcl n i en o , t , h nh i 00 0 h a S ag a stt o Me nc & l r a E n r gC . Ld S ag a 0 4 ,C i ) I i ef h a ci g e i 2 n
锈蚀钢筋混凝土柱承载力研究的现状与展望

锈蚀钢筋混凝土柱承载力研究的现状与展望收稿日期:2008 11 29作者简介:姜 晔(1963 ),女,高级试验师,泰州职业技术学院,江苏泰州 225300周桂香(1965 ),女,工程硕士,高级农艺师,泰州职业技术学院,江苏泰州 225300姜 晔 周桂香摘 要:论述了锈蚀钢筋混凝土柱承载力的试验研究现状,根据钢筋混凝土构件的锈蚀问题本身涉及的因素较多的特点,提出了锈蚀钢筋混凝土柱承载力相关问题尚需进一步研究的内容,以使钢筋混凝土柱能够发挥相关作用。
关键词:钢筋混凝土柱,锈蚀,承载力中图分类号:T U 312文献标识码:A在许多不利乃至恶劣服役环境中,混凝土柱更容易发生钢筋锈蚀现象。
例如工业厂房柱,一般在室内裸露,受酸、碱、盐、油、二氧化碳等有害液体及气体侵蚀的几率大,容易引起钢筋锈蚀,因此柱子的破损一般比较严重。
由纵向钢筋锈蚀、局部箍筋锈蚀乃至锈断、混凝土锈胀开裂等原因而引起的柱承载力降低及破坏现象,普遍存在于水工、海工、桥梁工程和工业与民用建筑中。
锈蚀钢筋混凝土构件的承载力问题,因目前还缺乏比较成熟的计算理论与方法而受到格外关注。
1 锈蚀钢筋混凝土柱承载力研究的现状国内外学者对锈蚀钢筋混凝土构件承载力的研究主要集中于对梁的研究,而对柱的研究相对较少。
目前,锈蚀钢筋混凝土构件承载力计算理论还不成熟、不完备,对实际工程的评估工作而言,这方面的需求极为迫切。
因此,很多学者从试验研究入手,研究锈蚀钢筋混凝土构件承载力的计算理论和方法。
在试验研究中,获取锈蚀钢筋混凝土试件的方法通常有三种:1)将实际工程中长期处于不利甚至恶劣环境下的锈蚀钢筋混凝土构件从工作现场截取下来作为试件;2)在实验室采用电化学加速锈蚀方法或喷射盐雾方法模拟锈蚀环境获取试件;3)将试件长期暴露于自然环境使其锈蚀。
这三种方法各有优缺点:第一种方法贴近工程实际,但构件的原始参数往往不易确定;第二种方法较容易实现,而且消耗时间较短,但与工程实际之间存在一定的近似性;第三种方法很容易实现,而且贴近工程实际,但是消耗时间较长。
CFRP筋增强混凝土偏心受压柱受力性能的试验研究

· 48 ·
土 木 工 程 学 报
表 1 试件一览表 Table 1 D eta ils of test spec im en s
试件 单侧配 编号 筋率 ( % )
偏心矩 e0 (mm )
e0 / h0
实测混凝土 强度 (MPa)
ZP1
0. 34
24
0. 10
23. 96
ZP2
0. 34
72
0. 31
23. 96
ZP3
0. 34
144
由于 FRP筋的抗压性能不如抗拉性能理想 ,国内 外对 FRP筋的受压性能及 FRP筋混凝土柱性能的研 究相对较少 。如果 FRP筋用在混凝土柱中能有一定 的增强效果 ,从而就解决了在一些特殊环境中整个结 构使用钢筋带来的一些问题 。随着 FRP筋性能的进
第 42卷 第 10期
龚永智等 ·CFRP筋增强混凝土偏心受压柱受力性能的试验研究
现有的研究中 ,在进行承载力计算分析时 ,大多 假定 FRP 筋受拉 、受压时弹性模量 相同 , 没 有针 对 FRP筋的材料特性来建立 FRP筋混凝土柱的承载力 计算方法 。本文对配 CFRP纵筋和新型 CFRP箍筋的 混凝土柱进行了试验研究 ,试验中分别考查了配筋 率 、混凝土强度和偏心距对其受力性能的影响 ; 基于 CFRP筋的材料特性 ,探讨了 CFRP筋混凝土柱偏心受 压的承载力计算方法 。
192
0. 82
29. 42
CFRP加固受损钢管混凝土轴压柱试验研究

GU We i , LI Ho n g— n7 2 , SUN Guo — s hu ai
( 1 . Hi g h wa y Co n s t r u c t i o n Qu a l i t y Te s t i n g C e n t e r ,L i a o n i n g Co l l e g e o f Co mmu n i c a t i o n ,S h e n y a n g 1 1 0 1 2 2 ,Ch i n a ;
摘要 : 采 用 4个 受损 轴 压钢 管 混凝 土 柱试 件 和 4个 用 碳 纤 维 复 合 材 料 ( c a r b o n f i b e r r e i n f o r c e d p l a s t i c s , C F R P ) 加 固的 受损轴压 钢 管 混凝 土 试 件 进行 对 比试 验 研 究 , 分 析 两者 的 受 力 机 理 , 评 价
2 .Fa c u l t y o f I nf r a s t r u c t ur e Engi n e e r i n g,Da l i a n U ni v e r s i t y o f Te c hn ol o gy,Dal i a n 1 16 0 26, Chi na )
算结 果与试 验结 果吻合 良好 . 关 键词 :钢 管混凝 土 ; 碳 纤 维复合材 料 ;混凝 土本 构 关 系;约束 系数 ;轴 压柱
中 图分 类 号 : T U3 9 3 文 献标 志码 : A d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 7 — 9 6 2 9 . 2 0 1 3 . 0 1 . 0 2 6
Ab s t r a c t :Fo u r d a ma g e d c o n c r e t e f i l l e d s t e e l t u b e c o l u mn s s t r e n g t h e n e d wi t h c a r b o n f i b e r r e i n f o r c e d p l a s — t i c s ( CF RP)a n d f o u r c o n t r a s t c o l u mn s we r e t e s t e d .A1 l s p e c i me n s we r e n o t c h e d i n t h e c e n t r a 1 z o n e t o s i e- r u l a t e t h e l o s s o f s e c t i o n d u e t o c o r r o s i o n . Al l s p e c i me n s we r e a x i a l l y l o a d e d wh i l e s t r a i n a n d d i s p l a c e me n t we r e me a s u r e d t o d e mo n s t r a t e t h e e f f e c t i v e n e s s o f t h i s r e p a i r c o n c e p t .I n f l u e n c e s o f t h e CFRP c o n f i n e me n t a n d t h e a s p e c t r a t i o o n t h e l o a d b e a r i n g c a p a c i t y o f t h e c o l u mn s a r e a n a l y z e d . Th e t e s t r e s u l t s s h o w t h a t wi t h i n t h e s c o p e o f t h e t e s t ,CFRP wo u l d e n h a n c e t h e l o a d b e a r i n g c a p a c i t y o f t h e d a ma g e d c o n c e n t r i c a l l y c o mp r e s s e d c o n c r e t e f i l l e d s t e e l t u b e c o l u mn s e f f e c t i v e l y ;t h e i n c r e a s e r a t e o f l o a d b e a r i n g c a p a c i t y d u e t o CF RP d e c r e a s e s wi t h t h e i n c r e a s e o f a s p e c t r a t i o . A c a l c u l a t i n g me t h o d i s a l s o p r e s e n t e d ,c a p a b l e o f p r e —
CFRP加固钢筋混凝土小偏心受压柱承载力试验研究

于碳纤维布抗剪承载力较 弱, 当加 固部位的膨胀方 向为碳纤维 布的顺 纹方 向( 向) 加 固效果 明 纵 时,
显; 当膨 胀方 向为 横 向 时 , 固效果 就 很 弱 , 乎 不 加 几 起作 用 。基 于此两 点 , 纤维 布 加 固受压 试 件横 向 碳 粘 贴 比纵 向粘 贴 更 合 理 。 同 时 , 向粘 贴 方 柱 , 横 角
受力机理 , 得出加固构件承载力提 高的理论基础。在此基础上 , 通过对 8 根钢筋 混凝土试件 的试验研究 , 出加 固构件的实际 得
承载力结果 。对 比分析理论与试验结果 , 总结 出 C R F P加 固钢筋混凝土小偏心 受压柱承载力提高规律 , 以供工程借 鉴。 关键 词 钢筋混凝土柱 加固 CR FP 承载力 B 试验研 究
于螺旋箍筋对混凝 土的约束 , 而采用全包裹加固形 式则等 同于钢管对混凝土 的约束 。 。 由于碳 。但
纤 维 布是 一种 柔 性 材 料 , 以在 对 试 件 加 载 时 , 所 碳 纤 维布 只 承受 环 向拉 力 , 向承 受 压 力 , 不 能 承 径 而 受 纵 向的 压 力 。加 之 碳 纤 维 材料 没 有 类 似 于 钢 筋 的屈服 点 , 达 到极 限 抗 拉 强 度 之 前 , 应 力 应 变 在 其 关 系为 线 弹性 , 以 , 纤 维 加 固 钢 筋 混 凝 土 构 件 所 碳 从 开始加 载 至试 件 破 坏 大致 经 历 二 个 阶段 : 、 一 当 混凝 土应 力 较 小 时 , 横 向变 形 不 大 , 纤 维 布 的 其 碳
筋用4 1 i, 62 n箍筋为4 @2omn加固及分组情况见 m 6 o l , 表 l F P粘贴方式为全柱横向粘贴一层碳纤维布, 。C R 中间局部粘贴两层。构件两端做成牛腿形式 , 以防止
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C R  ̄ 固 锈 蚀钢 筋 混 凝 土柱 因 目前还 缺 乏比 较 F PD
成 熟的计 算理论 与方 法而 迫切 需要进 行研 究 。本文 主
要 研 究局 部 箍 筋锈 断 的 混凝 土 柱 承 载力 退 化 和C R FP 加 固后承 载 力的恢 复情况 。
2 0 9 , h n h iC ia .oto trl R s ac tt n Ja gu N . C n t ci n n tl t n C . t . 0 0 2 S a g a , hn ;3 sd coa ee rh Sai , i s o1 o s u t n a d Is l i o,Ld, P o n r o aao ,
组 别
表 1 试 验 柱设 计
试件编号
AC — lO
箍筋布置
嘶 @1 0 0
m6 0 @8 0
纵 筋锈蚀 率
建
・
筑
技
术
第 4 卷第 1 2 2期 2 1 年 1 01 2月
Vo. 2 No 1 1 .2 4 De ,2 1 c 0 1
13 1 4・
Ar h tcu eTe h o o c i t r c n l  ̄ e
C R 加 固锈蚀钢筋混凝 土柱承载力试验研究 F P
rifre o cee cltn u jce o te a i ,s ale cnr n ag c e tc la s a d te rc vr g e ocd cn rt oun s sbetd t h xa m ce t c a d lre e cnr od n eo ei n l l i i h n
(.Tihu P l eh i lC l g ,2 3 0T hu,a gu,hn ; .Sho fCv n ier g rnj U i ri, 1 azo oy c nc ol e2 5 0 , ̄zo J ns C ia 2 c olo ii E gnei ,' g nv st t a e i l n o i e y
2 50 T i o ,i gu C ia 2 30,a h n J n s ,hn ) z a
Absr c : Re a dn t t e o sb l y f or d d t r p lsn efcie e s o al i c l mns 1 ta t g r ig o h p s iii o c ro e si u s o ig f tv n s lc ly n ou t r e , 2
s e i n c lmn ae d sg e a d p cme ou s r e in d n ma e o td h d c e sn a o h o d c ryn a a iy o o o e d t su y t e e r a ig lw f t e la - ar ig c p ct c r d d f
EXPERI ENTAL M RES EARCH oN LOAD—CARRYI NG CAPACI TY OF CORRODED
RE 胂 oRCED CoN CR ETE CoLUM N S S TRENGTH ENED r H W r CFI
CHE o g qu ,JANG F n - h n 2 ,ZH N H n - i’ I e g c a g。 OU Gu- in ’ ixa g ,XUE Ja - h n 。 U Ja 。 i n s e g ,F in
降低规律和碳纤维布( F P  ̄ 固后锈损柱承载力恢复的规律。 C R )i 3 关键词 : 锈蚀钢筋混凝土柱 ; 碳纤维加 固; 承载力; 变形能力
中 图分 类号 :U 4 . T 7 63 文 献 标识 码 : A 文 章编 号 :0 04 2 (0 1 1— 14 0 10~ 7 6 2 1 )2 13— 5
l fta s eg ee i a o brcm oi he C R ) a o t t nt nd wt cr n f e o pseset(F P. w h r h h b i t K yw rs cr dd r n r dcnr eclm ; t n hn dwt cro brcm oi he (F P e od : or e e f c o c t o n se g ee i a n f e o pseset C R ); o io e e u r t h b i t
合 比为水 泥 : : : 1 .9 :. 206 3 石 子最 大粒 砂 石 水= : 6 858 :.1 。 3 7
径 为2 m 采 用 中粗砂 ,25 普通 硅酸 盐水 泥 , 0 m, 4 .级 混凝
土 保 护 层 厚 度 为 2 0mm,纵 向 钢 筋 4 1 ,配 筋剑胜 ,伏 健
(. 1 泰州职业技术学院 ,2 3 0 江苏泰州 ;2同济大学 土木工程学院 ,0 0 2 上海 ; 250 , . 209 , 3江苏省第一建 筑安装有限公司博士后工作科研站州 ,2 30, . 2 5 0 江苏泰 州)
摘要 : 设计 制 作 1根 钢筋 混 凝 土试 验 柱 , 究在 轴 心 受压 、 2 研 小偏 心 受 压和 大 偏 心受 压 条 件 下试 验 柱承 载 力的
la — a ri g c p ct;d fr bi t o d— ryn a a i c y eoma l y i
为快 速高效 修复 受损 钢筋混 凝 土柱 ,使其 承载 力 满足 使 用要 求 , 纤维 复合 材料 (F P  ̄ 固方 法 已在 碳 C R )N
国内外 一些工程 中得 到应 用 。