国家自然科学基金(51008036)
- 作品数：16 被引量：166H指数：8
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- CFRP-混凝土界面粘结的疲劳性能试验研究被引量：8
- 2014年
- 外贴FRP是重要的混凝土结构加固技术,但目前对外贴FRP加固混凝土结构的疲劳性能研究尚不充分,尤其对FRP-混凝土粘结界面的疲劳退化规律和破坏模式的研究更为缺乏。本文采用双面剪切试件,通过2个静载试件和4个疲劳试件的试验研究,考察了粘结长度和胶层厚度等因素对FRP-混凝土界面粘结疲劳性能的影响。通过分析沿粘结长度的FRP应变分布在疲劳循环过程中和疲劳后静载过程中的变化情况,讨论了不同粘结长度和粘结胶层厚度条件下的粘结界面疲劳退化规律和疲劳后静载性能。试验结果表明:胶层树脂-混凝土粘结界面是发生疲劳剥离破坏的薄弱环节;胶层厚度增大时,由于疲劳引起的界面损伤累积发展显著减小,疲劳后静载中胶层厚度较大试件的粘结承载力也更大;粘结长度增大时,界面粘结呈现更为明显的损伤退化,但由于试验粘结长度小于有效粘结长度,疲劳后的静粘结承载力仍更大。
- 彭晖王博张建仁李树霖
- 关键词：混凝土界面粘结疲劳荷载
- 碳纤维板-混凝土界面黏结性能的试验研究与有限元分析被引量：11
- 2014年
- 碳纤维板与混凝土的界面黏结性能是碳纤维加固混凝土结构的关键性能之一,对加固结构的力学行为和破坏形态等有着重要影响.进行了4个试件的碳纤维板-混凝土黏结双面剪切试验,研究了设置不同粘贴长度的试件的界面力学行为和破坏模式,分析了黏结长度对界面极限承载力和应力分布的影响.试验结果表明:加载点附近应力远大于端部应力,板端黏结界面剪应力沿板长方向大致呈指数衰减分布.在试验研究基础上,在ANSYS中采用正交弹簧单元组模拟界面黏结,建立了试件的有限元模型,并采用试验分析得到的局部黏结滑移曲线关系作为有限元模型中的界面弹簧单元刚度,计算发现有限元分析结果和试验结果比较吻合,从而验证了本文有限元模型的有效性.以本文试验得到的黏结滑移曲线关系为基础,通过拟合得到了基于几种经典黏结滑移本构形式的界面本构模型.试验及有限元分析表明:当拉伸应力超过碳纤维板强度的24%时,碳板已开始从混凝土表面剥离.为保证充分利用碳纤维板的强度,应采用可靠锚具对碳纤维板进行锚固.
- 尚守平李知兵彭晖
- 关键词：碳纤维板黏结性能剪切试验有限元方法
- 外贴CFRP加固RC简支梁粘结界面温度剪应力分析被引量：2
- 2012年
- 在良好的粘结状态下,基于平截面假定与线弹性假定,建立了CFRP加固RC简支梁的本构关系与力学平衡微分方程,再引入边界条件,对碳纤维增强复合板材加固钢筋混凝土简支梁的粘结界面温度剪应力的函数表达式进行了推导.通过表达式,阐明了温度剪应力与混凝土梁的抗弯刚度和粘贴层的硬度等因素有关.为加固结构在服役期健康状况评估和结构设计提供参考.
- 蒋鑫彭晖张建仁胡柏学黄浩
- 关键词：CFRPRC简支梁剪应力
- 表层嵌贴预应力FRP板条加固混凝土受弯构件的试验研究
- 体外粘贴预应力FRP技术和表层嵌贴FRP加固技术均是FRP应用于混凝土结构加固的重要技术,但存在各自的局限和不足。表层嵌贴预应力FRP技术有望结合上述两种技术的优点,进一步提高FRP加固混凝土结构的优势和效能。本文在研制...
- 彭晖张建仁何贤锋蒋鑫
- 关键词：表层嵌贴预应力破坏形态
- 文献传递
- 表层嵌贴CFRP板条-混凝土界面粘结应力模型的试验与理论研究被引量：4
- 2014年
- 基于表层嵌贴CFRP板条-混凝土粘结性能试验研究的结果,提出了考虑残余摩擦力的三线性粘结滑移本构模型,建立了嵌贴CFRP-混凝土界面粘结应力模型;通过求解微分方程得出了解析解的一般形式,进而推导出界面相对滑移、粘结应力和CFRP拉伸应力等随荷载的分布函数,并得到了粘结承载力的计算公式。在此基础上,通过试验数据对粘结应力模型进行了验证,理论计算值与试验值吻合较好。研究结果表明,本文提出的表层嵌贴CFRP板条-混凝土界面粘结应力模型能够很好地预测嵌贴FRP-混凝土的粘结承载力,并且能够准确描述界面粘结应力的分布。
- 彭晖高勇陈俊敏蒋鑫
- 关键词：表层嵌贴粘结滑移本构关系
- 表层嵌贴预应力CFRP-strip加固钢筋混凝土梁的受力性能研究被引量：16
- 2012年
- 体外粘贴预应力FRP技术和表层嵌贴FRP加固技术均是FRP应用于混凝土结构加固的重要技术,但存在各自的局限和不足。表层嵌贴预应力FRP技术有望结合上述两种技术的优点,进一步提高FRP加固混凝土结构的优势和效能。该文在研制成功FRP板条夹具的基础上,加固并进行了5根钢筋混凝土受弯构件的试验研究,深入考察了各试件尤其是表层嵌贴加固试件的力学行为与破坏形态,对比了体外与表层嵌贴加固试件的承载与变形性能差异,分析了预应力的存在对表层嵌贴加固构件力学性能与破坏模式的影响。试验结果表明:表层嵌贴预应力FRP板条加固显著提高了受弯构件的承载性能,其改善效果与体外粘贴预应力FRP板加固非常接近;嵌贴方式可使粘结树脂代替机械锚具锚固预应力FRP板条,但该文试验中表层嵌贴加固试件的破坏形态为粘贴端部的树脂-混凝土界面剥离和保护层混凝土撕裂,因此有需要就提高界面粘结能力和抑制保护层混凝土撕裂的构造措施开展进一步研究。
- 彭晖张建仁何贤锋蒋鑫
- 关键词：表层嵌贴预应力破坏形态
- 冻融循环和界面持续应力作用下CFRP-混凝土界面的粘结性能研究被引量：2
- 2015年
- 通过对12根试验梁进行冻融循环作用下预应力CFRP板加固钢筋混凝土梁的界面粘结性能试验研究,考察了CFRP板初始应力水平、冻融循环次数及混凝土强度等因素对CFRP-混凝土界面粘结性能的影响。试验结果表明:随着冻融循环次数的增加,加固试件界面粘结应力的劣化速率逐渐增大,薄弱环节逐渐由混凝土保护层向粘结界面发展;CFRP板初始应力和冻融循环的耦合作用对粘结界面的劣化效应较单一的冻融循环作用更加显著,而且随着CFRP板初应力水平的增加,这种劣化效应会逐渐加剧;混凝土强度等级为C60的预应力CFRP板加固试件在冻融侵蚀作用下的界面粘结性能退化速率较C30加固试件更加显著。
- 付俊俊彭晖莫永祥李知兵
- 关键词：预应力CFRP板钢筋混凝土梁冻融循环粘结性能
- 预应力碳纤维加固钢筋混凝土梁的二次受力性能研究被引量：10
- 2011年
- 预应力CFRP加固技术是近年来得到重视的新型加固方法,但目前国内外关于预应力碳纤维CFRP加固混凝土受弯构件的二次受力性能方面的研究较少。通过2根长7.2 m的大型钢筋混凝土梁试件预应力CFRP二次受力加固的试验研究,考察预先加载至钢筋屈服后再采用预应力CFRP加固的钢筋混凝土梁的力学性能,比较非预应力CFRP加固构件的一次受力性能与预应力CFRP加固构件的二次受力性能,分析预应力CFRP加固在抗弯刚度、延性、材料强度利用率等方面的优势。试验结果表明:在试件预先加载至纵向受力钢筋屈服的条件下对其进行加固,试件的承载能力仍然与没有加载历史的非预应力加固试件相当;虽然截面刚度极大削弱,试件变形仍与对比试件相近,说明结构严重超载后经预应力CFRP板加固,可恢复相当程度的抗弯刚度。
- 彭晖张建仁尚守平
- 关键词：预应力碳纤维板钢筋混凝土梁
- 冻融循环下预应力CFRP板加固钢筋混凝土梁的耐久性研究被引量：8
- 2014年
- 预应力CFRP加固混凝土结构技术由于具有显著优势,越来越多地被应用在桥梁加固中,本文针对冻融循环作用下预应力CFRP板加固钢筋混凝土梁的耐久性能进行了实验研究。通过12片加固梁试件的实验研究了不同次数冻融循环作用下预应力CFRP板加固梁的破坏形态和承载性能,分析了混凝土强度等级、冻融循环次数、CFRP初始应力水平等因素对加固梁耐久性能的影响。实验结果表明:经历冻融循环后试件的开裂荷载和极限承载能力都有了不同程度的下降,冻融侵蚀对CFRP加固混凝土结构产生了明显的不利影响;随着冻融循环次数的增加,加固试件的破坏模式逐渐由混凝土保护层剥离转变为界面剥离的破坏形态;冻融循环作用对预应力加固试件的整体不利影响要大于非预应力试件;混凝土强度为C60的预应力CFRP加固试件在冻融侵蚀作用下的退化要较强度为C30的加固试件显著。
- 彭晖王浩付俊俊李知兵张克波
- 关键词：预应力钢筋混凝土梁冻融循环
- FRP-混凝土界面损伤演化过程数值模拟被引量：10
- 2015年
- 采用界面单剪试验考察了FRP-混凝土界面的粘结行为。基于试验结果和不可逆热力学的弹性损伤理论建立了有限元模型,模拟了FRP-混凝土界面在加载过程中的损伤演化,提出了混凝土材料的损伤本构模型,编制了相应的ABAQUS用户子程序。结果表明,FRP-混凝土试件的数值计算结果与试验结果吻合较好,验证了有限元模型的正确性,并给出了混凝土本构模型中损伤特性参数的取值。研究结果表明,提出的基于损伤理论的有限元数值计算方法能够很好地描述FRP-混凝土构件整个界面的损伤演化和剥离破坏过程。
- 彭晖高勇唐雪松谢超
- 关键词：FRP混凝土有限元模型
