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FRP型材-混凝土组合梁受力性能试验研究
1
作者 陈爽 谢文杰 +2 位作者 王瑞卿 经承贵 成意 《洛阳理工学院学报(自然科学版)》 2025年第3期16-22,共7页
为了研究纤维增强复合材料(Fiber reinforced polymer,FRP)-混凝土组合梁的力学性能,对7根FRP-混凝土组合梁和1根FRP型材梁进行四点弯曲试验,研究了界面连接方式和混凝土层高度对组合梁破坏机理及极限承载力的影响。结果表明:FRP型材梁... 为了研究纤维增强复合材料(Fiber reinforced polymer,FRP)-混凝土组合梁的力学性能,对7根FRP-混凝土组合梁和1根FRP型材梁进行四点弯曲试验,研究了界面连接方式和混凝土层高度对组合梁破坏机理及极限承载力的影响。结果表明:FRP型材梁发生腹板剪切破坏,组合梁试件均因剪跨段界面剪切剥离或混凝土剪切断裂而破坏;组合梁采用玻璃纤维增强复合材料(GFRP)网格与环氧树脂胶结混合处理的界面连接方式可以有效降低两种材料界面间的滑移,从而保证FRP和混凝土的协同工作能力,同时提高了极限承载力;混凝土层高度对试件的承载力影响不明显,但刚度随着混凝土层高度的增加而提高。 展开更多
关键词 frp-混凝土组合梁 弯曲试验 Gfrp网格剪力键 界面滑移 极限承载力
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FRP网格增强ECC加固钢筋混凝土梁裂缝研究 被引量：1
2
作者 邓朗妮 杨洲 +3 位作者 钟锰军 郝世纪 钟卿瑜 廖羚 《建筑结构》 北大核心 2025年第11期134-140,共7页
为探究FRP网格增强ECC复合加固方式对钢筋混凝土梁裂缝的影响,对6根试验梁进行了静载试验,分析了参数变量对加固梁性能的影响,建立了FRP网格增强ECC加固钢筋混凝土梁裂缝计算模型。结果表明:FRP网格增强ECC复合加固方式能有效改善试验... 为探究FRP网格增强ECC复合加固方式对钢筋混凝土梁裂缝的影响,对6根试验梁进行了静载试验,分析了参数变量对加固梁性能的影响,建立了FRP网格增强ECC加固钢筋混凝土梁裂缝计算模型。结果表明:FRP网格增强ECC复合加固方式能有效改善试验梁的抗弯性能,其中加固梁的极限抗弯承载力提升27.9%~67.4%,挠度降低30.7%~42.3%,平均裂缝间距减小28.6%~42.8%;加固梁裂缝呈树根状密集分布,与未加固梁相比,加固梁裂缝的数量增多、裂缝宽度和延伸高度减小;FRP网格增强率与控裂效果成正比,为防止加固梁发生脆性破坏,本试验中FRP网格适宜厚度取3mm;ECC加固层主要影响加固梁开裂荷载和裂缝分布情况,其厚度变化对裂缝发展影响较小,但过厚的ECC层可能导致加固梁局部剥落的风险较高;加固梁裂缝计算值与试验值吻合良好。 展开更多
关键词 frp网格 ECC RC加固梁 裂缝计算 抗弯性能
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玄武岩-碳混杂FRP筋在海洋环境中的时变性能
3
作者 郭向柯 金祖权 +2 位作者 熊传胜 孙亚楠 王宏 《建筑材料学报》 北大核心 2025年第9期849-857,共9页
采用拉伸试验、吸湿性试验及微观测试手段,研究了玄武岩-碳混杂FRP(HFRP)筋在模拟海水海砂混凝土环境中的时变性能及其机制。结果表明:相比传统玄武岩纤维增强聚合物(BFRP)筋,碳纤维(CF)因其优异的力学和耐腐蚀性降低了HFRP筋的吸湿性,... 采用拉伸试验、吸湿性试验及微观测试手段,研究了玄武岩-碳混杂FRP(HFRP)筋在模拟海水海砂混凝土环境中的时变性能及其机制。结果表明:相比传统玄武岩纤维增强聚合物(BFRP)筋,碳纤维(CF)因其优异的力学和耐腐蚀性降低了HFRP筋的吸湿性,提高了耐腐蚀性;温度对HFRP筋的拉伸性能具有显著影响,CF体积分数(φ(CF))的增加缓解了高温及碱性环境诱导的劣化,当φ(CF)为25%时,HFRP筋在55℃孔溶液中腐蚀90 d的抗拉强度保留率高于43%;HFRP筋失效模式不仅受φ(CF)的影响,且2种纤维混杂界面也是筋材中的薄弱环节。 展开更多
关键词 混杂frp筋 海水海砂混凝土 时变性能 Bfrp/Cfrp界面
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压剪条件下FRP-混凝土界面黏结性能试验研究 被引量：2
4
作者 蒋中明 肖喆臻 +2 位作者 袁振 贺松涛 杨雪 《水利水电科技进展》 北大核心 2025年第2期24-30,共7页
为深入认识地下储气库FRP-混凝土界面在压剪条件下的黏结性能,采用室内直剪试验研究了FRP-混凝土界面在法向应力、混凝土表面粗糙度、胶层厚度和混凝土强度等4种影响因素变化条件下的黏结性能变化规律。结果表明:在压剪条件下,FRP-混凝... 为深入认识地下储气库FRP-混凝土界面在压剪条件下的黏结性能,采用室内直剪试验研究了FRP-混凝土界面在法向应力、混凝土表面粗糙度、胶层厚度和混凝土强度等4种影响因素变化条件下的黏结性能变化规律。结果表明:在压剪条件下,FRP-混凝土界面主要产生混凝土表层的剥离破坏;界面剪应力与位移之间呈现出显著的非线性变化特征;界面的剪切强度和刚度随着界面法向应力、混凝土表面粗糙度、胶层厚度和混凝土强度的增大而增大;摩尔-库仑强度准则可用于描述界面在压剪条件下的屈服破坏行为。 展开更多
关键词 frp-混凝土界面 压剪条件 混凝土表面粗糙度 胶层厚度 界面本构模型
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三点弯曲下FRP板增强SHCC梁的剥离分析模型与试验研究
5
作者 胡继洪 孙明清 +2 位作者 王应军 陈建中 黄维 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第4期208-217,共10页
应变硬化水泥基复合材料(strain hardening cement-based composites,SHCC,也称ECC)在直拉和弯曲时呈现与普通混凝土不同的多条细裂纹依次开裂的力学特性,为研究外黏FRP板(采用玻璃纤维增强树脂制得)增强SHCC梁(简称FRP-SHCC梁)在弯曲... 应变硬化水泥基复合材料(strain hardening cement-based composites,SHCC,也称ECC)在直拉和弯曲时呈现与普通混凝土不同的多条细裂纹依次开裂的力学特性,为研究外黏FRP板(采用玻璃纤维增强树脂制得)增强SHCC梁(简称FRP-SHCC梁)在弯曲承载时的剥离行为,开展了FRP-SHCC梁的弯曲试验与理论分析。基于SHCC分段刚度折减的方法量化SHCC细密裂纹对其与FRP板黏结应力的影响,提出一种先分段变刚度,再联合界面应力分析与截面力系平衡分析的求解方法:首先,将SHCC开裂后的FRP-SHCC梁分为弹性区和开裂区;然后,将开裂区细分成若干小段,假设开裂区梁段的抗弯刚度与压区高度从跨中到弹性区分段线性变化;随后,结合FRP板与SHCC界面的黏结应力-滑移关系、材料本构关系、梁横截面的静力平衡和FRP板的轴力控制微分方程等因素,得出各梁段FRP板的轴力和界面切应力的方程,并根据梁段边界条件和连续条件,采用MATLAB软件编程求解;最后,得出界面切应力、荷载-应变关系、荷载-挠度关系和FRP板剥离的起始位置等。结果表明:计算的FRP剥离起始点位置与试验观察位置基本一致,峰值荷载与试验值相比的偏差范围为-7.79%~7.45%,FRP应变与试验值相比的偏差范围为-11.52%~8.13%;在加载过程中,梁的荷载-挠度关系、荷载-应变关系的计算结果与试验结果基本吻合。本文研究可为此类新型复合土木工程结构的设计和弯曲行为分析提供参考。 展开更多
关键词 frp板增强SHCC梁 剥离 梁段 弯曲刚度 界面 黏结应力
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FRP筋/钢筋混合配筋混凝土梁冲击响应简化分析与预测
6
作者 张仁波 李昕晨 +1 位作者 金浏 杜修力 《振动与冲击》 北大核心 2025年第13期44-53,共10页
针对目前试验和数值模拟方法复杂且低效的问题,研究了纤维增强聚合物(fiber-reinforced polymer,FRP)筋/钢筋混合配筋混凝土梁在冲击荷载下动态响应的简化分析与预测方法。首先,建立了混合配筋混凝土梁的动态弯-剪抗力模型;其次,基于此... 针对目前试验和数值模拟方法复杂且低效的问题,研究了纤维增强聚合物(fiber-reinforced polymer,FRP)筋/钢筋混合配筋混凝土梁在冲击荷载下动态响应的简化分析与预测方法。首先,建立了混合配筋混凝土梁的动态弯-剪抗力模型;其次,基于此模型并考虑应力波传播效应,提出了一种改进的双自由度简化分析模型来预测混合配筋混凝土简支梁的冲击响应,并验证了该模型的准确性;最后,基于量纲分析,对双自由度模型计算的120组冲击工况的结果进行回归分析,建立了混合配筋梁的峰值位移和冲击力时程曲线的经验性预测模型。结果表明,该模型的预测误差基本在20%以内,可为混合配筋混凝土梁在冲击荷载作用下的工程实践提供一种有效的简化计算方法。 展开更多
关键词 冲击荷载 纤维增强聚合物(frp)筋 混合配筋混凝土梁 双自由度模型 设计方法
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基于FRP约束环的钢筋搭接失效对装配式混凝土框架抗震性能的影响
7
作者 金峤 马彦强 +1 位作者 张永良 孙丽 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期348-355,共8页
探究含FRP约束环的钢筋搭接连接节点部分钢筋失效与装配式门式框架结构抗震性能的关系,为工程应用提供参考。基于连接节点的锚固性能试验及搭接性能试验结果,采用OpenSees有限元分析软件建立了考虑部分节点纵筋失效的装配式混凝土门式... 探究含FRP约束环的钢筋搭接连接节点部分钢筋失效与装配式门式框架结构抗震性能的关系,为工程应用提供参考。基于连接节点的锚固性能试验及搭接性能试验结果,采用OpenSees有限元分析软件建立了考虑部分节点纵筋失效的装配式混凝土门式框架宏观分析模型,结合纤维截面建模技术和应变渗透效应模拟技术,分析不同位置及数量连接钢筋失效对门式框架整体抗震性能的影响。结果表明,节点连接存在缺陷时,结构滞回曲线包络面积会显著减小,且随着失效钢筋数量的增加而加剧;节点连接缺陷会使整体框架结构的初始刚度略有降低,但对加载中后期的刚度退化影响较大;与无缺陷装配式框架相比,边部钢筋连接失效的装配式框架的累积耗能能力减少了6.40%~24.45%,延性系数降低了16.49%~24.45%,中部钢筋连接失效的装配式框架的累积耗能能力减少了5.26%~11.60%,延性系数降低了14.11%~20.36%。连接节点存在缺陷的装配式框架结构的滞回性能、刚度、累积耗能、延性系数等诸多评价指标都低于无缺陷装配式框架,且节点内失效纵筋的位置、数量对整体结构的抗震性能均有影响。 展开更多
关键词 节点缺陷 框架结构 OPENSEES 抗震性能 frp约束
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温度对FRP布粘贴砖砌体力学性能的影响
8
作者 王作虎 高小亮 +1 位作者 王江北 申书洋 《工程力学》 北大核心 2025年第9期96-104,共9页
为了研究不同温度条件下纤维增强塑料(fiber reinforced plastic,FRP)布粘贴砖砌体力学性能的变化规律,通过试验研究了-20℃~60℃条件下玻璃纤维(glass fiber reinforced plastic,GFRP)布、碳纤维(carbon fiber reinforced plastic,CFRP... 为了研究不同温度条件下纤维增强塑料(fiber reinforced plastic,FRP)布粘贴砖砌体力学性能的变化规律,通过试验研究了-20℃~60℃条件下玻璃纤维(glass fiber reinforced plastic,GFRP)布、碳纤维(carbon fiber reinforced plastic,CFRP)布、黏土砖、页岩砖和环氧树脂胶材料性能的变化规律,测试了FRP布与单砖和砖墙的单面剪切强度和正拉黏结强度的变化规律,并给出了单面剪切强度的计算公式。试验结果发现,-20℃条件下CFRP布和GFRP布的抗拉强度和弹性模量的变化不明显,而单砖和环氧树脂的性能变化较大,单砖的抗压强度降低了17.19%,环氧树脂胶的抗拉强度降低了29.69%;-20℃、40℃和60℃条件对FRP布和单砖的正拉黏结强度和单面剪切强度都有不利影响,对于CFRP布粘贴黏土单砖,正拉黏结强度的降低幅度分别为10.40%、7.50%和13.95%,单面剪切强度分别降低了6.48%、5.23%和7.80%;FRP布粘贴砖墙的单面剪切强度比相同条件下粘贴单砖的强度要低;给出的计算公式可以较为准确地预测不同温度条件下FRP布与单砖单面剪切强度的变化规律。 展开更多
关键词 温度 单面剪切强度 正拉黏结强度 砖砌体 frp布
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碱腐蚀环境对FRP筋力学性能退化的影响
9
作者 张海霞 张业帅 +1 位作者 朱晓飞 夏卫军 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期179-190,共12页
研究碱腐蚀环境下玄武岩纤维复合材料(BFRP)筋和玻璃纤维复合材料(GFRP)筋的力学性能退化机理及腐蚀机理,并基于Fick定律,提出碱腐蚀环境下FRP筋的抗拉强度预测模型。对60个FRP筋试件进行碱腐蚀后的拉伸性能试验,分析试件的受力过程、... 研究碱腐蚀环境下玄武岩纤维复合材料(BFRP)筋和玻璃纤维复合材料(GFRP)筋的力学性能退化机理及腐蚀机理,并基于Fick定律,提出碱腐蚀环境下FRP筋的抗拉强度预测模型。对60个FRP筋试件进行碱腐蚀后的拉伸性能试验,分析试件的受力过程、破坏形态和微观形貌。碱腐蚀后BFRP筋多发生炸裂式破坏,GFRP筋多发生劈裂式破坏;碱腐蚀90d是FRP筋力学性能变化的分界点,腐蚀90d前树脂基体发生腐蚀,抗拉强度和弹性模量下降较少,腐蚀90d后纤维与基体界面和纤维发生腐蚀,FRP筋的抗拉强度和弹性模量下降明显;由于玻璃纤维的亲水能力强于玄武岩纤维,GFRP筋的吸湿性能和腐蚀速率高于BFRP筋;将FRP筋抗拉强度模型预测值与试验结果相对比,两者吻合较好。碱腐蚀环境下FRP筋的力学性能均随着腐蚀时间增加而降低,FRP筋抗拉强度的退化主要与纤维-树脂的界面脱粘和纤维损伤有关,而弹性模量的下降主要受纤维类型及其损伤情况所决定。 展开更多
关键词 frp筋 碱腐蚀环境 力学性能 吸湿率 抗拉强度预测模型
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低周反复荷载作用下芯钢管连接的PVC-CFRP管混凝土柱-RC梁边节点应变分析
10
作者 于峰 施坤 +2 位作者 管玉聪 方圆 许波 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第4期57-67,共11页
为分析芯钢管连接的PVC-CFRP管混凝土柱-RC梁边节点的应变发展规律,通过10个芯钢管边节点试件和1个普通边节点试件的低周反复试验,探析芯钢管含钢率、CFRP条带间距、节点环箍配箍率、轴压比和梁纵筋配筋率的影响。试验结果表明:试件在... 为分析芯钢管连接的PVC-CFRP管混凝土柱-RC梁边节点的应变发展规律,通过10个芯钢管边节点试件和1个普通边节点试件的低周反复试验,探析芯钢管含钢率、CFRP条带间距、节点环箍配箍率、轴压比和梁纵筋配筋率的影响。试验结果表明:试件在节点处发生剪切破坏。早期节点剪力主要由混凝土斜压杆承担,当试件达到峰值承载力时,节点斜向压力仍由混凝土承担,而斜向拉力由柱纵筋和节点环形箍筋共同承担,芯钢管直接参与抗剪。考虑芯钢管含钢率、节点环箍配箍率和轴压比的影响,引入边节点抗剪综合影响系数,建立边节点抗剪承载力的计算模型,公式计算结果与试验值吻合较好。 展开更多
关键词 PVC-frp管混凝土 节点 钢管混凝土 破坏形态 应变分析 受剪机理 复合材料
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混凝土高温损伤对BFRP有效极限拉应变的影响
11
作者 欧阳利军 阚晨超 +1 位作者 刘卫东 蒙圣荣 《混凝土与水泥制品》 2025年第4期65-71,共7页
对玄武岩纤维布(BFRP)约束高温损伤混凝土柱进行了轴压试验,研究了损伤温度(200、400、600、800℃)和约束层数(0、2、3、4层)对试件破坏形态、BFRP极限拉应变等性能的影响规律,建立了BFRP有效拉应变系数的计算模型。结果表明:随着损伤... 对玄武岩纤维布(BFRP)约束高温损伤混凝土柱进行了轴压试验,研究了损伤温度(200、400、600、800℃)和约束层数(0、2、3、4层)对试件破坏形态、BFRP极限拉应变等性能的影响规律,建立了BFRP有效拉应变系数的计算模型。结果表明:随着损伤温度的增加,BFRP有效拉应变系数增大;随着约束层数的增加,除了损伤温度为200℃时的BFRP有效拉应变系数基本无变化外,其余损伤温度下的BFRP有效拉应变系数均减小;建立的纤维增强复合材料(FRP)约束高温损伤混凝土柱的FRP有效拉应变系数计算模型的精度较高。 展开更多
关键词 纤维增强复合材料(frp) 混凝土柱 高温损伤 有效拉应变 计算模型
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FRP约束高温损伤混凝土柱的轴压性能有限元分析
12
作者 欧阳利军 奚际宇 《混凝土与水泥制品》 2025年第7期66-70,共5页
采用ABAQUS软件建立了纤维增强复合材料(FRP)约束高温损伤混凝土柱的轴压模型,研究了混凝土强度等级、FRP的种类和约束层数、温度对试件轴压性能的影响。结果表明:建立的FRP约束高温损伤混凝土柱轴压模型的准确度较高;随着混凝土强度等... 采用ABAQUS软件建立了纤维增强复合材料(FRP)约束高温损伤混凝土柱的轴压模型,研究了混凝土强度等级、FRP的种类和约束层数、温度对试件轴压性能的影响。结果表明:建立的FRP约束高温损伤混凝土柱轴压模型的准确度较高;随着混凝土强度等级的提高,试件的极限应力增大,极限应变减小;与玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)相比,碳纤维增强复合材料(CFRP)对试件的约束增强效果更好;随着约束层数的增加,FRP对试件的约束效应增强;高温会劣化混凝土的性能,随着温度的增加,试件的极限应力减小。 展开更多
关键词 纤维增强复合材料(frp) 约束效果 混凝土柱 轴压性能 高温损伤
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FRP梁与混凝土组合结构抗弯与抗剪性能分析
13
作者 高丽芳 《建筑技术》 2025年第7期876-881,共6页
本研究对复合纤维增强聚合物(FRP)梁与混凝土桥面板整合的弯曲和抗剪性能进行了探讨。首先对复合FRP梁进行了弯曲性能测试,然后通过两种抗剪连接方式将其与混凝土桥面板连接,一种是仅使用环氧树脂胶粘剂,另一种是采用U形螺栓与环氧树脂... 本研究对复合纤维增强聚合物(FRP)梁与混凝土桥面板整合的弯曲和抗剪性能进行了探讨。首先对复合FRP梁进行了弯曲性能测试,然后通过两种抗剪连接方式将其与混凝土桥面板连接,一种是仅使用环氧树脂胶粘剂,另一种是采用U形螺栓与环氧树脂胶粘剂的组合。分析了这些抗剪连接的有效性,在此基础上,进行了FRP梁与混凝土桥面板复合结构的全尺寸弯曲性能测试。研究结果表明,使用U形螺栓显著增强了复合FRP梁与混凝土桥面板之间的抗剪连接。此外,在复合FRP梁顶部加设混凝土桥面板有效防止了层压板分离和梁的突然失败。 展开更多
关键词 复合frp梁 组合结构 抗弯性能 抗剪性能
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FRP约束混凝土原理与强度计算
14
作者 孟凡吉 《科学技术创新》 2025年第19期148-152,共5页
纤维增强复合材料(FRP)以其抗拉强度高、比模量大以及优异的耐腐蚀性能,在土木工程的多个领域中受到广泛关注。尤其是FRP与混凝土材料组成的FRP约束混凝土结构,通过将FRP材料的良好抗拉性能与混凝土的抗压性能相结合,不仅显著提高了结... 纤维增强复合材料(FRP)以其抗拉强度高、比模量大以及优异的耐腐蚀性能,在土木工程的多个领域中受到广泛关注。尤其是FRP与混凝土材料组成的FRP约束混凝土结构,通过将FRP材料的良好抗拉性能与混凝土的抗压性能相结合,不仅显著提高了结构的承载能力,还改善了混凝土的延性。与传统的钢筋混凝土和钢管混凝土结构相比,FRP约束混凝土在高湿度和高盐分的环境中不易发生锈蚀,且FRP轻质高强的特点降低了结构的自重。本文旨在简要介绍FRP的材料特性、FRP约束混凝土的性能及研究现状。 展开更多
关键词 纤维增强复合材料(frp) frp约束混凝土 约束机理 强度模型
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钢-混凝土开孔钢板-FRP筋连接件界面剪切性能研究 被引量：1
15
作者 武豪 郭攀 《混凝土》 北大核心 2025年第5期17-21,共5页
基于FRP筋-钢-混凝土复合开孔板,采用有限元法,对开孔板剪力连接件界面剪切性能进行了研究,结果表明:随着开孔孔数增加,开孔板剪力连接件抗剪性能呈增加趋势,但其提高幅度逐渐减小,关于2孔、3孔、4孔的剪力件抗变形极限荷载的准确数值... 基于FRP筋-钢-混凝土复合开孔板,采用有限元法,对开孔板剪力连接件界面剪切性能进行了研究,结果表明:随着开孔孔数增加,开孔板剪力连接件抗剪性能呈增加趋势,但其提高幅度逐渐减小,关于2孔、3孔、4孔的剪力件抗变形极限荷载的准确数值已经被确定下来,依次为359 kN、396 kN、408 kN,同时还要明确抗变形极限荷载增幅的数值,依次为10.31%、3.03%。剪力件孔径为35 mm、45 mm、55 mm时,其对应的抗滑移极限承载力分别为420 kN、402 kN、395 kN,增幅为-4.29%、-5.95%。剪力连接件的抗滑移性能会随着钢材与混凝土强度的提升而有所增强,相比较而言钢材强度的影响更大,可以使抗滑极限承载能力有较大幅度的提升。不同类型的钢材对应的抗变形极限承载能力各不相同,其数值可达到350 kN以及388 kN、415 kN,由此而形成的增长幅度可达到10.86%及6.96%。在混凝土强度为C45、C55、C65时,剪力件抗滑移极限承载力分别为325 kN、340 kN、375 kN,增幅为4.62%、10.29%。剪力件厚度分别为6.5 mm、7.5 mm、8.5 mm时,剪力件抗变形极限荷载分别为380 kN、415 kN、480 kN,增加幅度分别为9.21%、15.66%。对于横向钢筋的合理利用具有使截面滑移量显著减少的作用,混凝土裂缝的问题得以规避,对于极限承载能力所造成的影响作用相对较小。 展开更多
关键词 开孔板 钢-混凝土 抗剪性能 有限元 frp筋
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FRP加固混凝土梁界面应力的时变规律研究 被引量：1
16
作者 孙涛 姚未来 +5 位作者 刘元雪 穆锐 任俊儒 成鑫磊 雷屹欣 严仁章 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期151-161,共11页
针对粘贴FRP加固结构技术大量应用的背景,对长期持荷条件下加固混凝土梁FRP端部、中部混凝土裂缝附近界面应力的时变规律进行研究。建立分析FRP应变的有限元模型,通过模拟结果与实测结果的对比验证有限元法的适用性。考虑端部胶层溢出... 针对粘贴FRP加固结构技术大量应用的背景,对长期持荷条件下加固混凝土梁FRP端部、中部混凝土裂缝附近界面应力的时变规律进行研究。建立分析FRP应变的有限元模型,通过模拟结果与实测结果的对比验证有限元法的适用性。考虑端部胶层溢出、结构二次受力情况,采用有限元法和解析法对FRP端部区域的时变应力进行分析;采用解析法对混凝土中部裂缝附近区域的时变应力进行分析。结果表明:混凝土徐变导致界面应力随时间增大,剥离破坏的风险增大;胶层蠕变导致应力随时间缓解,有助于避免剥离破坏,该结论对上述两个区域均适用,且不受胶层溢出、二次受力的影响。FRP端部区域时变应力的有限元结果与解析解结果吻合良好。 展开更多
关键词 frp加固混凝土结构 长期荷载 材料蠕变 界面应力 胶层溢出 二次受力
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不同界面滑移模型下CFRP加固钢筋混凝土梁抗剪研究
17
作者 姜冰 王方立 孙鉴峰 《中外公路》 2025年第2期150-162,共13页
为研究不同FRP-混凝土界面黏结滑移模型对FRP加固钢筋混凝土梁抗剪性能的影响,该文设计并浇筑了5片钢筋混凝土矩形梁,其中4片梁分别使用碳纤维布(Carbon FiberReinforced Plastic,CFRP)进行侧面条带间隔加固、条带连续加固、U形间隔加... 为研究不同FRP-混凝土界面黏结滑移模型对FRP加固钢筋混凝土梁抗剪性能的影响,该文设计并浇筑了5片钢筋混凝土矩形梁,其中4片梁分别使用碳纤维布(Carbon FiberReinforced Plastic,CFRP)进行侧面条带间隔加固、条带连续加固、U形间隔加固以及U形连续加固,并对试验梁进行现场加固试验。同时,采用Abaqus有限元软件,选取3种已有的黏结滑移模型,构建基于界面脱黏失效过程的有限元分析模型,并将分析结果与试验结果进行了对比。结果表明:有限元模拟结果与试验结果在加固梁破坏过程和极限承载能力等方面吻合较好,试验所得到的抗剪承载力提升了13.5%~42.9%,而有限元模拟得到的提升了5.5%~47.7%。脱黏前后界面的剪力和滑移变化曲线表明:FRP‒混凝土的脱黏是瞬间发生的。界面损伤后,CFRP条带所受剪力转移至相邻的条带,并进一步引起界面损伤,导致条带剥离;最终,CFRP加固混凝土梁的破坏形式均为CFRP的逐步剥离,导致梁的极限承载能力不足。不同的黏结滑移关系下,界面损伤的发展存在差异,进而影响了FRP条带的剥离过程,并最终影响整体的FRP抗剪贡献。在相同加固形式下,采用不同黏结滑移关系的模拟结果显示,CFRP抗剪贡献的误差为0.1%~15.9%。其中,Nakaba模型下的CFRP抗剪贡献表现得更安全,而Lu模型的模拟效果总体更好。 展开更多
关键词 frp-混凝土界面 黏结滑移模型 Cfrp加固 钢筋混凝土梁 抗剪贡献
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基于FRP-PCM加固的既有病害隧道加固性能评价 被引量：1
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作者 许振玉 张学朋 +3 位作者 李宁博 蒋宇静 陈红宾 刘林胜 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第5期186-194,共9页
为提高隧道工程安全运维能力,通过截面极限承载力,实现纤维增强聚合物水泥砂浆基复合材料(FRP-PCM)补强加固既有病害隧道性能的量化评价和选型的量化设计。基于有限差分原理建立隧道损伤模型,开展FRP-PCM补强病害隧道稳定性分析数值试验... 为提高隧道工程安全运维能力,通过截面极限承载力,实现纤维增强聚合物水泥砂浆基复合材料(FRP-PCM)补强加固既有病害隧道性能的量化评价和选型的量化设计。基于有限差分原理建立隧道损伤模型,开展FRP-PCM补强病害隧道稳定性分析数值试验,根据相关规范作出截面极限承载力曲线(又称M-N曲线)综合评判隧道安全情况,同时,提出M-N曲线风险系数α,实现加固效果的定量化评价,并与工程规范相结合建立FRP型号的设计选型方案。结果表明:衬砌拱顶产生空洞时,通过M-N曲线判断拱顶部位和拱肩部位较危险。当围岩质量越差、衬砌混凝土劣化程度越高、松动压力高度越大时,FRP-PCM方法加固性能越显著;在劣化程度80%、围岩等级V级、松动压力高度19.2 m(2D)的工况条件下,经过不同型号FRP补强后能使衬砌M-N曲线风险系数降低23%~32%,较大提升衬砌的安全性能。基于M-N曲线风险系数,可根据围岩等级、松动压力高度、衬砌损伤情况等因素选择最优FRP型号进行补强加固。 展开更多
关键词 既有病害隧道 纤维增强聚合物水泥砂浆基复合材料(frp-PCM) 加固性能 M-N曲线 衬砌病害
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钢-FRP复合筋活性粉末混凝土框架梁受弯性能分析 被引量：2
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作者 姚山 罗来勇 +4 位作者 张峰 张志文 葛文杰 杨忠平 ASHRAF Ashour 《建筑结构》 北大核心 2025年第9期76-89,共14页
为研究钢-FRP复合筋(steel-FRP composite bar,SFCB)活性粉末混凝土(reactive powder concrete,RPC)框架梁的受弯性能,采用有限元软件ABAQUS建立了钢筋-RPC和SFCB-RPC框架模型,分析了混凝土类型、SFCB力学性能以及配筋率对框架梁破坏形... 为研究钢-FRP复合筋(steel-FRP composite bar,SFCB)活性粉末混凝土(reactive powder concrete,RPC)框架梁的受弯性能,采用有限元软件ABAQUS建立了钢筋-RPC和SFCB-RPC框架模型,分析了混凝土类型、SFCB力学性能以及配筋率对框架梁破坏形态、承载力、跨中挠度和曲率沿梁长变化等的影响。结果表明,与普通混凝土框架梁相比,配置FRP筋或SFCB的RPC框架梁承载能力、极限挠度和曲率显著提高,钢筋RPC框架梁承载力提高较小但极限挠度和曲率显著提高;提高SFCB截面含钢率,SFCB-RPC框架梁极限荷载减小8.6%~16.7%,极限挠度减小1.9%~15.0%;内芯钢筋屈服强度对SFCB-RPC框架梁屈服荷载影响较大,对极限荷载和极限挠度影响较小;提高外包FRP弹性模量,SFCB-RPC框架梁极限挠度减小48.2%;随配筋率的增大,SFCB-RPC框架梁极限承载力提高,极限挠度减小。 展开更多
关键词 钢-frp复合筋 活性粉末混凝土 框架梁 受弯性能
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基于多轴向铺层设计的FRP拉挤方管螺栓节点抗拉性能研究
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作者 林敬辉 张垒志 +4 位作者 汪昕 刘霞 严宗雪 李达 周杰 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第1期124-132,共9页
在基于构件-节点一体化设计优化出的多轴向铺层基础上,进一步探究了铺层(单轴向铺层UD、多轴向铺层MD1、单轴向和多轴向相邻铺层MD2及多轴向中混碳铺层BC)以及几何尺寸(端距和排距)对FRP拉挤方管螺栓节点抗拉性能的影响。试验结果表明,... 在基于构件-节点一体化设计优化出的多轴向铺层基础上,进一步探究了铺层(单轴向铺层UD、多轴向铺层MD1、单轴向和多轴向相邻铺层MD2及多轴向中混碳铺层BC)以及几何尺寸(端距和排距)对FRP拉挤方管螺栓节点抗拉性能的影响。试验结果表明,多轴向布(MD1和MD2)的加入使节点极限承载力提升50%以上,极限位移增大至2倍以上,极大改善了节点承载和节点延性。采用MD2铺层能够获得最大节点承载力;BC铺层没有提升节点承载力但使节点刚度增大了7%~30%。端距和排距对UD方管螺栓节点的破坏模式无明显影响,均呈现剪切或劈裂破坏模式。当端径比增加至4时,多轴向方管螺栓节点破坏模式开始或完全转变为延性挤压破坏;随着排距的增大,两孔共同挤压受力过程延长,实现了更高延性、更高承载力的节点性能。建议多轴向BFRP拉挤方管螺栓节点的端径比和排径比取为4以上。 展开更多
关键词 frp拉挤方管节点 多轴向铺层 端径比 排径比 抗拉性能
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