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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
1
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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三点弯曲下FRP板增强SHCC梁的剥离分析模型与试验研究
2
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
3
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
4
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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连续刚构桥双肢薄壁墩防撞浮箱火灾模拟与安全性能评估
5
作者 袁佩 郑植 +2 位作者 耿波 陈巍 张焱焜 《桥梁建设》 北大核心 2025年第4期108-116,共9页
为了解FRP防撞浮箱火灾对连续刚构桥桥墩性能的影响,以某连续刚构桥双肢薄壁墩(P2墩,共4肢,P2-1~P2-4墩肢)墩底FRP防撞浮箱火灾事故为背景进行研究。首先对实桥火灾现场损伤状况进行分析;然后采用FDS软件进行火灾场景模拟,分析火灾空间... 为了解FRP防撞浮箱火灾对连续刚构桥桥墩性能的影响,以某连续刚构桥双肢薄壁墩(P2墩,共4肢,P2-1~P2-4墩肢)墩底FRP防撞浮箱火灾事故为背景进行研究。首先对实桥火灾现场损伤状况进行分析;然后采用FDS软件进行火灾场景模拟,分析火灾空间瞬态温度场分布,并通过桥墩热-结构耦合计算模型分析火灾下双肢薄壁墩的热力学响应;最后进行受损结构安全性能评估。结果表明:防撞浮箱火灾造成大桥P2墩表面局部混凝土碳化及剥落,最大损伤影响深度为84.58 mm,防撞浮箱多个节段被烧毁;火灾对P2-1墩肢影响最大,其中迎火面最高温度约为766℃,背火面最高温度约为428℃,防撞浮箱火灾影响范围为起火面以上6 m内;火灾作用下P2墩的变形及应力均未发生明显变化,对该连续刚构桥的结构安全影响较小;建议凿除桥墩受损区域局部混凝土后增设钢丝网片,并采用水泥砂浆面层修复至设计截面尺寸,更换烧毁的防撞浮箱,在填充的聚氨酯泡沫中添加火焰抑制剂。 展开更多
关键词 连续刚构桥 双肢薄壁墩 FRP防撞浮箱 温度场 热力学响应 结构安全性能 有限元法
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温度对FRP布粘贴砖砌体力学性能的影响
6
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
7
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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混凝土高温损伤对BFRP有效极限拉应变的影响
8
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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大应变纤维增强复合材料复合板的动态拉伸性能与本构模型参数的标定
9
作者 杨晨 宋彦臣 +1 位作者 彭光达 温佳年 《市政技术》 2025年第5期86-94,共9页
为研究大应变纤维增强复合材料(Large Rupture Strain Fiber Reinforced Polymers,LRS FRP)复合板的动态拉伸性能,首先开展了LRS FRP复合板的静、动态拉伸力学性能试验,得到了LRS FRP复合板在不同应变速率下的静、动态拉伸应力-应变关系... 为研究大应变纤维增强复合材料(Large Rupture Strain Fiber Reinforced Polymers,LRS FRP)复合板的动态拉伸性能,首先开展了LRS FRP复合板的静、动态拉伸力学性能试验,得到了LRS FRP复合板在不同应变速率下的静、动态拉伸应力-应变关系;在静态拉伸试验的基础上,修正了LRS FRP复合板本构模型参数,建立了LRS FRP复合板动态本构预测模型。研究结果表明,LRS FRP复合板的静、动态拉伸均表现为层间分离失效,其动态拉伸应力-应变关系具有依赖复合板厚度的尺寸效应,且具有较强的应变率效应,即:转折点应力、E1、E2的动态增强因子随着应变率的增大而增大,转折点应变则减小;提出的FEM-经验修正模型能够较好地模拟LRS FRP复合板在不同拉伸应变率下的力学响应。 展开更多
关键词 LRS FRP复合板 静态拉伸试验 动态拉伸试验 本构模型 参数标定
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基于集成学习的纤维增强复合材料约束混凝土轴压性能预测
10
作者 丁斌 欧阳利军 +1 位作者 谢冰清 容文照 《混凝土与水泥制品》 2025年第5期79-86,共8页
收集了237组纤维增强复合材料(以下简称FRP)约束混凝土圆柱轴压试验数据,利用决策树和集成学习中的随机森林、自适应提升树(AdaBoost)算法建立了模型,并分别对轴压极限应力及轴压极限应变进行了预测,优选出了相对最优预测模型;在此基础... 收集了237组纤维增强复合材料(以下简称FRP)约束混凝土圆柱轴压试验数据,利用决策树和集成学习中的随机森林、自适应提升树(AdaBoost)算法建立了模型,并分别对轴压极限应力及轴压极限应变进行了预测,优选出了相对最优预测模型;在此基础上,用SHAP方法解释了相对最优模型;另外,对比了相对最优模型与传统模型的预测效果。结果表明:相较于AdaBoost与决策树模型,随机森林模型在预测轴压极限应力与轴压极限应变过程中不易过拟合,具有较高的预测精度;利用SHAP方法可以从全局和局部两个角度量化分析每个特征参数的贡献度,在全局层面上,每个特征参数对预测结果的影响趋势符合试验规律;相比于传统模型,随机森林模型的预测结果更准确。 展开更多
关键词 纤维增强复合材料(FRP)约束混凝土 集成学习 轴压极限应力 轴压极限应变 SHAP
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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
11
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
12
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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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
13
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
14
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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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
15
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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基于声发射的纤维增强复合材料研究进展
16
作者 罗辉 王泽良 +4 位作者 曾文广 苗嘉旭 庄明璋 杨东海 王照亮 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第11期4397-4410,共14页
纤维增强复合材料(fiber reinforced composite, FRP)在制作使用过程中由于撞击损伤、疲劳积累等问题,导致内部结构发生不可逆的细微损伤,声发射技术(acoustic emission, AE)以其高精度、实时性,成为监测其损伤演化和失效机制的重要手... 纤维增强复合材料(fiber reinforced composite, FRP)在制作使用过程中由于撞击损伤、疲劳积累等问题,导致内部结构发生不可逆的细微损伤,声发射技术(acoustic emission, AE)以其高精度、实时性,成为监测其损伤演化和失效机制的重要手段。综述了近年来声发射技术在FRP损伤表征中的应用,通过对参数分析、波形分析、模式分析及深度学习分析等AE技术手段展开研究,结果表明参数分析与波形分析可以针对检测过程中的信号特征进行互补,实现了对复合结构变形、断裂等损伤行为的定性描述,深度学习分析等方法为纤维增强复合材料的健康监测和寿命预测提供了重要理论支持。综合来看,声发射技术能够实时监控和评估运行中的复合材料结构,对于维护FRP材料健康状况、预防突发性故障具有巨大的发展潜力,未来可以进一步结合人工智能技术以提高损伤识别的准确性和效率。 展开更多
关键词 FRP复合材料 声发射 损伤分析 信号分析 深度学习
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玄武岩-碳混杂FRP筋在海洋环境中的时变性能
17
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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FRP-镀锌波纹钢管海水海砂混凝土柱轴压性能
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作者 邵凌峰 魏洋 +2 位作者 王高飞 张依睿 李国芬 《复合材料学报》 北大核心 2025年第6期3288-3301,共14页
提出了一种纤维增强复合材料(FRP)-镀锌波纹钢管(CST)-海水海砂混凝土(SSC)柱的新型组合柱,该结构由内侧海水海砂混凝土、中间波纹钢管、外侧纤维布组成。为了研究这种新型组合柱的轴压性能,共制备了14个试件,主要参数为纤维布层数(0、1... 提出了一种纤维增强复合材料(FRP)-镀锌波纹钢管(CST)-海水海砂混凝土(SSC)柱的新型组合柱,该结构由内侧海水海砂混凝土、中间波纹钢管、外侧纤维布组成。为了研究这种新型组合柱的轴压性能,共制备了14个试件,主要参数为纤维布层数(0、1、2、3)和类型(玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)、碳纤维增强复合材料(CFRP))。试验结果表明,FRP-镀锌波纹钢管海水海砂混凝土柱的主要破坏模式为剪切破坏和局部屈曲破坏,增加纤维布层数可提高其极限荷载、极限应变;特殊的波纹结构使得钢管只提供环向约束而避免轴向荷载传递,发挥具有类似于箍筋的约束作用。与无纤维布约束试件相比,BFRP约束试件的极限荷载和极限应变分别增加了13.9%~15.8%和16.2%~33.7%;CFRP约束试件的极限荷载和极限应变分别增加了19.6%~28%和14.5%~24.1%,结合试验数据对现有FRP-箍筋复合约束混凝土强度计算模型进行了评估。 展开更多
关键词 纤维增强复合材料(FRP) 波纹钢管 海水海砂混凝土 单调轴压 力学性能
原文传递
带肋FRP筋与混凝土的粘结强度预测方法
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作者 董恒磊 李东风 +1 位作者 蔡庆森 王代玉 《土木与环境工程学报（中英文）》 北大核心 2025年第1期130-141,共12页
目前有关带肋纤维增强复合材料(FRP)筋粘结性能的研究不足。收集粘结纤维肋FRP筋(简称粘结肋FRP筋)和机械刻槽肋FRP筋(简称刻槽肋FRP筋)的试验数据,探究各参数对粘结性能的影响。结果表明:两种带肋FRP筋的宏观破坏模式都是拔出破坏,在... 目前有关带肋纤维增强复合材料(FRP)筋粘结性能的研究不足。收集粘结纤维肋FRP筋(简称粘结肋FRP筋)和机械刻槽肋FRP筋(简称刻槽肋FRP筋)的试验数据,探究各参数对粘结性能的影响。结果表明:两种带肋FRP筋的宏观破坏模式都是拔出破坏,在细观上粘结肋FRP筋主要为FRP筋肋的剪切剥落,而混凝土损伤较轻微,大部分刻槽肋FRP筋表现为混凝土肋剪切破坏,二者的粘结强度随混凝土强度的增加而增大;增加保护层厚度可增强混凝土对FRP筋的约束效果,有助于提高粘结肋FRP筋的粘结强度,但对刻槽肋FRP筋几乎没有影响;增加相对肋高hrd和FRP筋肋宽比FR可提高粘结肋FRP筋的粘结强度;而刻槽肋FRP筋几乎不受hrd的影响,主要受混凝土肋宽比C_(R)的影响,其粘结强度随C_(R)的增加而增大;建立的粘结强度公式计算值与试验结果吻合较好,预测精度高于设计规范,主要原因在于该公式准确考虑了FRP筋肋成型工艺和几何特征对粘结强度的影响。 展开更多
关键词 带肋FRP筋 肋成型工艺 肋几何特征 粘结破坏模式 粘结强度 理论计算公式
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FRP筋相关因素对粘结性能的影响综述
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作者 王晓龙 商怀帅 +2 位作者 陆兆虎 肖振浩 徐少辉 《材料导报》 北大核心 2025年第17期261-268,共8页
近年来,纤维增强聚合物(FRP)筋作为传统钢筋的替代品,在混凝土结构中的应用越来越广泛。FRP筋与混凝土之间的粘结性能直接影响到结构的整体性能和耐久性,因此对粘结行为的深入研究具有重要意义。本研究综述了FRP筋与混凝土的粘结机理、... 近年来,纤维增强聚合物(FRP)筋作为传统钢筋的替代品,在混凝土结构中的应用越来越广泛。FRP筋与混凝土之间的粘结性能直接影响到结构的整体性能和耐久性,因此对粘结行为的深入研究具有重要意义。本研究综述了FRP筋与混凝土的粘结机理、破坏模式及影响粘结性能的关键因素。首先,详细阐述了化学胶着力、摩擦力和机械咬合力在不同条件下对粘结性能的作用机制。其次,分析了FRP筋的纤维类型、弹性模量、粘结长度、筋材直径、表面特性及浇筑位置等因素对粘结强度的影响,并总结了相关实验研究结果。研究表明,通过优化这些因素,能够显著提升FRP筋的粘结性能。尽管已有研究取得了显著进展,但在长期耐久性和复杂受力状态下的粘结行为方面仍存在研究空白。本文为未来的研究方向提供了指导,旨在推动FRP筋在土木工程中的广泛应用。 展开更多
关键词 纤维增强聚合物(FRP)筋 混凝土 粘结性能 粘结机理 性能预测 破坏形态
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