CFRP约束再生骨料混凝土棱柱体轴压试验研究

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作者 闵天润 彭胜 +3 位作者 彭爽 孙杰 吴东平 刘华琛 《武汉科技大学学报》 北大核心 2025年第4期271-278,共8页

用废弃混凝土破碎成的再生粗骨料(RCA)替代天然骨料制备混凝土可降低碳排放,但再生骨料混凝土(RAC)的界面薄弱性导致其力学性能劣化,而碳纤维增强复合材料(CFRP)通过横向包裹混凝土形成被动约束效应,可有效提升RAC的承载力和抗变形能力... 用废弃混凝土破碎成的再生粗骨料(RCA)替代天然骨料制备混凝土可降低碳排放,但再生骨料混凝土(RAC)的界面薄弱性导致其力学性能劣化,而碳纤维增强复合材料(CFRP)通过横向包裹混凝土形成被动约束效应,可有效提升RAC的承载力和抗变形能力。本文以CFRP约束再生混凝土棱柱体为对象,开展轴压力学性能试验研究,分析了取代率(ρ=0%、50%、100%)和CFRP层数(N=0、1、2)对试样的破坏模式、峰值应力和应变以及应力-应变关系的影响,并基于试验数据提出修正的RAC本构模型。结果表明:CFRP约束显著提高了RAC的抗压强度与峰值应变,且CFRP包裹层数越多,提升效果越显著;高取代率试样(ρ=100%)在CFRP约束下表现出更优的强度恢复与延性提升能力;所提出的本构模型具有较好的预测性能,可为再生混凝土结构加固设计提供理论依据。 展开更多

关键词 再生骨料混凝土 cfrp约束 轴压实验 峰值应力 峰值应变 本构模型

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超高性能混凝土加固受损钢筋混凝土梁受弯性能试验研究 被引量：1

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作者 寇佳亮 温江 +1 位作者 齐悦 周恒 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第1期217-228,共12页

为研究超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)加固受损试件的力学性能,共设计10根UHPC加固受损钢筋混凝土梁,通过四点弯曲性能试验,研究UHPC加固钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁受弯的裂缝开展情况、破坏形态、... 为研究超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)加固受损试件的力学性能,共设计10根UHPC加固受损钢筋混凝土梁,通过四点弯曲性能试验,研究UHPC加固钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁受弯的裂缝开展情况、破坏形态、承载能力和位移,分析了不同加固厚度、不同加固方式对UHPC加固受损RC梁的受弯性能影响。研究结果表明:UHPC加固受损RC梁的承载能力有极大的提升,峰值荷载最高提升194%;发生破坏时的裂缝较原梁数目多且发展较完全;延性较原梁有很大的提升,其中加固梁相较于原梁的位移延性系数增大了49.77%~178.31%;提出了UHPC加固混凝土梁峰值荷载计算方法及基本假定,将试验参数代入公式,结果与试验值较为吻合,表明所提出的计算公式可以有效地预测此类加固梁的峰值荷载。 展开更多

关键词 超高性能混凝土 加固试件 受弯性能 承载能力 本构模型

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CFRP加固钢筋混凝土直剪承载力试验 被引量：2

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作者 林峰 黎艳翔 董羽 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2015年第6期43-49,共7页

设计15个外贴碳纤维增强复合材料（CFRP）的Z型试件进行直剪加载试验,试验参数包括直剪面钢筋配筋率（0.46%~1.2%）和CFRP加固率（0%~0.3%）。依据试验结果提出加固后钢筋混凝土直剪承载力预测表达式,并基于分量模型分析其加固机理。研... 设计15个外贴碳纤维增强复合材料（CFRP）的Z型试件进行直剪加载试验,试验参数包括直剪面钢筋配筋率（0.46%~1.2%）和CFRP加固率（0%~0.3%）。依据试验结果提出加固后钢筋混凝土直剪承载力预测表达式,并基于分量模型分析其加固机理。研究结果表明：直剪承载力随CFRP加固率增大而提高,提高幅度为6%~50%;相同CFRP加固率时,直剪承载力提高幅度随配筋率的增加而降低,承载力提高源于CFRP提供了附加的侧向夹紧力;当外贴CFRP和内埋直剪钢筋提供相等的侧向夹紧力时,两者对直剪承载力的贡献作用相近;所提出的承载力预测表达式具有较好的适用性。 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料 钢筋混凝土 直剪 加固 极限承载力 分量模型

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CFRP加固高强混凝土的本构模型研究 被引量：3

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作者 尚亚妮 王海涛 赵海波 《科学技术与工程》 2010年第20期4964-4967,共4页

利用主动侧限混凝土柱的轴向压缩本构模型,结合多轴应力下的混凝土破坏准则,建立了CFRP加固高强混凝土的轴向压缩本构关系,并与CFRP加固高强混凝土柱的轴心受压试验结果进行对比分析。结果表明:采用理论模型计算的碳纤维布约束高强混凝... 利用主动侧限混凝土柱的轴向压缩本构模型,结合多轴应力下的混凝土破坏准则,建立了CFRP加固高强混凝土的轴向压缩本构关系,并与CFRP加固高强混凝土柱的轴心受压试验结果进行对比分析。结果表明:采用理论模型计算的碳纤维布约束高强混凝土的应力—应变曲线与试验曲线吻合较好。 展开更多

关键词 碳纤维布 加固 高强混凝土 本构模型

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端锚CFRP-混凝土界面剥离全过程解析模型 被引量：2

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作者 董坤 荆范华 +2 位作者 郝爱江 李鹏 郝建文 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期71-79,共9页

端部锚固是一种控制CFRP-混凝土黏结界面剥离和提高界面承载力的有效措施。为研究端部锚固下CFRP-混凝土黏结界面的剥离过程,引入指数型界面黏结-滑移本构,推导了黏结界面剥离全过程的解析模型,得到了黏结界面滑移、黏结应力、CFRP应变... 端部锚固是一种控制CFRP-混凝土黏结界面剥离和提高界面承载力的有效措施。为研究端部锚固下CFRP-混凝土黏结界面的剥离过程,引入指数型界面黏结-滑移本构,推导了黏结界面剥离全过程的解析模型,得到了黏结界面滑移、黏结应力、CFRP应变和应力分布表达式,上述解析模型得到了试验结果的良好验证。基于解析模型,给出了黏结界面的最大黏结力、有效黏结长度和剥离荷载的计算方法,并分析了不同黏结长度对界面剥离全过程受力行为的影响。分析表明:相比纯外贴黏结界面,端部锚固黏结界面的有效黏结长度有所增加,且剥离荷载随黏结长度的增加而降低,并趋近于纯外贴黏结界面的极限承载力;当黏结长度较长时,其剥离荷载与最大黏结力相差不大,此时端部锚固力很小;当黏结长度较短时,端部锚固会更早地参与承担荷载,其剥离荷载接近CFRP拉断荷载。 展开更多

关键词 混凝土结构 cfrp加固 端部锚固 解析模型 剥离行为

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爆炸荷载下碳纤维布加固混凝土板的抗弯性能研究 被引量：8

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作者 张志刚 李姝雅 瘳红建 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期150-153,共4页

为研究碳纤维布加固混凝土板的抗爆能力,用混凝土HJC动力本构模型,建立了混凝土板、炸药及考虑空气介质影响的流固耦合有限元计算模型。用动力分析软件ANSYS/LS-DYNA,对在爆炸荷载作用下未粘贴碳纤维布以及用碳纤维布加固下的混凝土板... 为研究碳纤维布加固混凝土板的抗爆能力,用混凝土HJC动力本构模型,建立了混凝土板、炸药及考虑空气介质影响的流固耦合有限元计算模型。用动力分析软件ANSYS/LS-DYNA,对在爆炸荷载作用下未粘贴碳纤维布以及用碳纤维布加固下的混凝土板的跨中位移及受力性能进行了数值分析。研究结果表明:混凝土板用碳纤维布粘贴加固后抗爆炸冲击能力明显提高,且碳纤维布粘贴在一定层数以内时,其抗爆炸冲击能力与加固层数成正比,继续增加层数时抗爆能力提高不明显,甚至有相反的变化趋势。 展开更多

关键词 爆炸力学 混凝土 碳纤维布加固 HJC模型 有限元 抗爆能力

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火灾下碳纤维布加固钢筋混凝土梁非线性分析 被引量：6

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作者 高皖扬 胡克旭 陆洲导 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期575-582,共8页

在合理选取混凝土、钢筋及碳纤维布力学性能参数的基础上,建立了带防火保护的碳纤维布加固混凝土梁高温下数值计算模型,应用ANSYS软件编制了碳纤维布加固钢筋混凝土梁火灾下非线性有限元分析程序NFACCB,实现了加固梁火灾下的热力学耦合... 在合理选取混凝土、钢筋及碳纤维布力学性能参数的基础上,建立了带防火保护的碳纤维布加固混凝土梁高温下数值计算模型,应用ANSYS软件编制了碳纤维布加固钢筋混凝土梁火灾下非线性有限元分析程序NFACCB,实现了加固梁火灾下的热力学耦合分析.分析结果表明:采用合理的防火保护,加固梁可以获得较好的耐火性能;防火材料厚度a和火灾载荷比k对加固梁耐火性能有显著影响;纵筋配筋率n、碳纤维布加固量m、防火材料导热系数以及截面尺寸也对火灾下的加固梁挠度产生影响;而加固梁挠度随防火材料的比热和容重的变化不明显. 展开更多

关键词 钢筋混凝土梁 碳纤维布加固 防火保护 有限元模型 热力学耦合分析

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纤维增强塑料加固混凝土梁界面本构模型研究有关问题的分析与评价 被引量：4

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作者 曾宪桃 任振华 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期62-67,共6页

针对FRP加固混凝土梁界面特性研究的众多问题,研究了FRP-混凝土界面粘结-滑移本构模型问题,界定了被加固混凝土梁体中介质与界面,找出了界面粘结剪应力的获取方法困难的原因,分析了界面滑移量的组成及刚体滑移以及界面粘结-滑移本构关... 针对FRP加固混凝土梁界面特性研究的众多问题,研究了FRP-混凝土界面粘结-滑移本构模型问题,界定了被加固混凝土梁体中介质与界面,找出了界面粘结剪应力的获取方法困难的原因,分析了界面滑移量的组成及刚体滑移以及界面粘结-滑移本构关系的参数及其适应性,对FRP加固混凝土梁FRP-混凝土界面的本构模型的有关问题进行了归纳和评价,并提出了FRP-混凝土界面特性研究的宽缺口梁试验法。 展开更多

关键词 纤维增强塑料 加固 混凝土梁 界面 本构模型 分析与评价

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基于ABAQUS的外贴FRP加固钢筋混凝土梁抗弯疲劳性能研究 被引量：15

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作者 张智梅 杨铭 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期116-126,共11页

为有效模拟外贴纤维增强塑料(Fiber reinforced polymer,FRP)加固钢筋混凝土梁的抗弯疲劳性能,研究不同影响因素下加固梁的剩余承载力和材料应变随疲劳加载过程的变化情况。根据混凝土、钢筋和FRP材料在疲劳加载过程中疲劳刚度退化、疲... 为有效模拟外贴纤维增强塑料(Fiber reinforced polymer,FRP)加固钢筋混凝土梁的抗弯疲劳性能,研究不同影响因素下加固梁的剩余承载力和材料应变随疲劳加载过程的变化情况。根据混凝土、钢筋和FRP材料在疲劳加载过程中疲劳刚度退化、疲劳强度退化以及疲劳残余变形的发展规律,分别建立各材料的疲劳本构模型;利用有限元软件ABAQUS建立FRP外贴加固钢筋混凝土梁模型,并结合加固梁疲劳变形三阶段规律对加固梁的疲劳过程进行分析;通过加固梁剩余承载力和材料应变随疲劳加载次数的变化情况,研究荷载幅、混凝土强度以及FRP加固量对梁疲劳性能的影响。研究结果表明:有限元模拟结果与试验结果发展规律一致,吻合程度较好,验证了该模型的正确性;影响因素分析结果表明:加固梁的抗弯疲劳性能随着荷载幅的减小、混凝土强度的提高、FRP加固量的增加而提高;其中荷载幅的影响最为显著。 展开更多

关键词 外贴 纤维增强塑料 加固 钢筋混凝土梁 疲劳性能 疲劳本构模型 数值模拟 剩余承载力

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黏钢加固锈蚀钢筋混凝土梁数值分析 被引量：1

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作者 曲福来 孟静 李凤兰 《混凝土》 CAS 北大核心 2016年第3期8-11,共4页

为了准确预测黏钢加固锈蚀钢筋混凝土梁在荷载作用下的受力性能,采用纤维模型进行了梁的非线性数值模拟。分析中通过选取合理的材料本构关系,对本课题组3根锈蚀梁、3根黏钢加固梁及1根对比梁进行了数值计算,并与试验结果进行了对比。最... 为了准确预测黏钢加固锈蚀钢筋混凝土梁在荷载作用下的受力性能,采用纤维模型进行了梁的非线性数值模拟。分析中通过选取合理的材料本构关系,对本课题组3根锈蚀梁、3根黏钢加固梁及1根对比梁进行了数值计算,并与试验结果进行了对比。最后,进行了钢筋锈蚀率、黏钢量的参数分析。结果表明:采用合理的材料本构关系对黏钢加固锈蚀钢筋混凝土梁进行模拟,计算值与试验结果吻合较好。随钢筋锈蚀率的增加,混凝土梁的受弯承载力有一定程度下降;黏钢加固可以有效提高锈蚀钢筋混凝土梁的承载力和刚度。该方法可为受弯构件的黏钢加固提供参考。 展开更多

关键词 纤维模型 黏钢 加固 锈蚀钢筋混凝土梁 数值分析 本构关系

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碳纤维增强复合材料加固混凝土粘结性能试验 被引量：19

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作者 佘泽昇 雷冬 +2 位作者 何锦涛 朱飞鹏 白鹏翔 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第6期2428-2436,共9页

碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)加固混凝土技术在桥梁工程与建筑工程中有大量应用,而直接影响工程结构加固维修的关键因素是其界面粘结性能,因此开展相关试验研究对保障工程安全具有重大意义。以一种基于专... 碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)加固混凝土技术在桥梁工程与建筑工程中有大量应用,而直接影响工程结构加固维修的关键因素是其界面粘结性能,因此开展相关试验研究对保障工程安全具有重大意义。以一种基于专门设计的试验装置进行弯曲剪切试验来研究CFRP-混凝土界面的粘结性能。利用数字图像相关(digital image correlation,DIC)法得到的应变场确定碳纤维布的脱粘长度,同时对碳纤维增强材料的性能进行了理论分析,探讨了试验中的力学响应。结果表明:弯剪破坏的原因是弯矩的增大导致界面粘结强度和极限荷载的降低。通过对比弯剪试验和理论应变分布曲线,证明试验的有效性。粘结区在弯曲作用下产生的正应力有一个固定的有效区域,在该区域以外不会产生正应力。因此,在工程应用中,确定碳纤维布板的剥离长度可以减少维护工作,碳纤维布-钢筋混凝土在受弯曲和拉伸的共同作用下,可以在加载端有效应力区域内进行再加固,增加使用寿命。 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer cfrp)-混凝土 弯剪试验 界面粘结应力 弯剪破坏 本构模型

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基于OpenSEES的钢筋混凝土柱拟静力分析 被引量：3

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作者 薛兴伟 庞兴 周俊龙 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2019年第2期211-216,共6页

为了研究OpenSEES软件中材料本构模型参数、轴压比和配箍率对钢筋混凝土柱数值模拟的影响,采用OpenSEES软件中非线性纤维单元对4根以弯曲破坏为主的钢筋混凝土柱的拟静力试验进行数值模拟,并与试验数据进行了对比分析.结果表明,对拟静... 为了研究OpenSEES软件中材料本构模型参数、轴压比和配箍率对钢筋混凝土柱数值模拟的影响,采用OpenSEES软件中非线性纤维单元对4根以弯曲破坏为主的钢筋混凝土柱的拟静力试验进行数值模拟,并与试验数据进行了对比分析.结果表明,对拟静力试验中钢筋混凝土柱进行数值模拟应考虑P-Δ效应,Concrete02材料λ参数值建议取0. 1～0. 2,钢筋强化系数可不考虑或仅需设置0～0. 01的较小强化系数值;高配箍率钢筋混凝土柱抗震性能较好,具有良好的延性能力. 展开更多

关键词 OpenSEES软件 钢筋混凝土柱 拟静力分析 本构模型参数 纤维单元 P-Δ效应 钢筋强化系数 抗震性能

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