碳纤维增强复合材料筋对“弱柱节点”抗震性能的影响研究

1

作者 董京京 《建筑科技》 2024年第4期32-37,41,共7页

为研究“弱柱节点”内置碳纤维增强复合材料(CFRP)筋对节点抗震性能的影响,设计并开展不同CFRP筋配筋率的两组“弱柱节点”双向等幅低周往复荷载试验,研究此类节点的破坏类级及破坏形式方面的差异。试验结果表明:内置CFRP筋的配筋率是... 为研究“弱柱节点”内置碳纤维增强复合材料(CFRP)筋对节点抗震性能的影响,设计并开展不同CFRP筋配筋率的两组“弱柱节点”双向等幅低周往复荷载试验,研究此类节点的破坏类级及破坏形式方面的差异。试验结果表明:内置CFRP筋的配筋率是影响“弱柱节点”破坏程度的重要因素;“弱柱节点”内置CFRP筋时,CFRP筋配筋量越大,节点的承载力不一定越高,CFRP筋配筋率较低且采用小直径CFRP筋时,节点的承载力和变形性能均有所提高;“弱柱节点”内置CFRP筋,需要控制CFRP用量在合适的范围内,才能更好地改善和提高“弱柱节点”的抗震性能,实现结构纠错、容错,降低“弱柱”造成的结构抗震性能影响。 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料筋 “弱柱节点” 低周往复荷载 加强措施

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碳纤维增强复合材料筋海洋环境耐久性能研究进展 被引量：5

2

作者 王彬 杨勇新 岳清瑞 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期12-14,17,共4页

碳纤维增强复合材料(CFRP)筋作为新型结构工程材料,具有轻质、高强、耐腐蚀等优异性能,可有效替代钢筋,在海洋等腐蚀环境应用前景广阔。介绍了现阶段国内外围绕CFRP材料海洋环境耐久性的研究进展,详细整理分析了CFRP筋耐久性影响机理、... 碳纤维增强复合材料(CFRP)筋作为新型结构工程材料,具有轻质、高强、耐腐蚀等优异性能,可有效替代钢筋,在海洋等腐蚀环境应用前景广阔。介绍了现阶段国内外围绕CFRP材料海洋环境耐久性的研究进展,详细整理分析了CFRP筋耐久性影响机理、耐久性预测模型、CFRP筋混凝土结构耐久性评价等方面可借鉴研究成果,对CFRP筋海洋环境的深入研究发展提出了建议。 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料筋 海洋环境 耐久性

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改进型碳纤维增强复合材料筋复合式锚具的锚固性能 被引量：6

3

作者 殷杰 许峰 余锐锋 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第6期512-517,536,共7页

为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)筋锚具的结构形式及主要设计参数对锚固性能的影响,设计2个复合式锚具及3个改进型复合式锚具,并进行静载拉伸试验;通过对比分析不同锚具的极限荷载、金属筒测点应变以及锚具最后整体破坏形式,研究改进... 为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)筋锚具的结构形式及主要设计参数对锚固性能的影响,设计2个复合式锚具及3个改进型复合式锚具,并进行静载拉伸试验;通过对比分析不同锚具的极限荷载、金属筒测点应变以及锚具最后整体破坏形式,研究改进型CFRP筋复合式锚具的锚固性能。结果表明:在不施加预紧力前提下,改进型复合式锚具螺母纵向紧固力可以有效避免夹片滑移,黏结材料种类对锚固过程稳定性有一定影响,但并不影响最终锚固效果,筋材表面形式对锚具锚固性能影响较大;当金属筒厚度为3mm、黏结长度为250mm、夹片长度为100mm时,带肋CFRP筋为中间炸裂式破坏,充分发挥了CFRP筋的抗拉特性,表明改进型CFRP筋复合式锚有良好的锚固性能。 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料筋 复合式锚具 拉伸试验 锚固性能

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极地低温下CFRP筋与混凝土黏结性能数值分析

4

作者 谢剑 王雪寒 刘洋 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1-13,共13页

为进一步了解极地低温下碳纤维增强复合材料(CFRP)筋与混凝土的黏结性能,在现有试验的基础上,采用ABAQUS软件建立考虑CFRP筋表面特征的数值模型,分析64种工况,研究低温下CFRP筋直径、肋高、肋宽与混凝土保护层厚度等参数对黏结性能的影... 为进一步了解极地低温下碳纤维增强复合材料(CFRP)筋与混凝土的黏结性能,在现有试验的基础上,采用ABAQUS软件建立考虑CFRP筋表面特征的数值模型,分析64种工况,研究低温下CFRP筋直径、肋高、肋宽与混凝土保护层厚度等参数对黏结性能的影响。结果表明:考虑CFRP筋表面特征的数值模型可以较好地表征CFRP筋与混凝土之间的应力传递,能够反映低温下CFRP筋与混凝土的损伤情况与黏结破坏机制;低温可显著提高CFRP筋-混凝土的黏结强度;在低温下,随着CFRP筋直径的增加,CFRP筋与混凝土的黏结强度降低,同时弱化了低温对黏结强度的增强效应;随着CFRP筋肋高的增加,CFRP筋-混凝土的低温黏结强度呈现先提高后降低的趋势,肋高为筋材直径8%时黏结强度达到最大值;CFRP筋肋宽的变化主要影响黏结滑移曲线的形状;相比常温试件,在低温下试件发生拔出破坏时的混凝土保护层厚度更大。 展开更多

关键词 碳纤维增强复合筋 极地低温 混凝土 黏结性能 数值模拟

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CFRP筋复合型锚具锚固性能研究 被引量：10

5

作者 刘荣桂 刘德鑫 延永东 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2013年第2期9-14,共6页

为解决碳纤维增强复合材料(CFRP)筋的锚固问题,研制了由粘结材料、金属筒、夹片和锚环组成的CFRP筋复合型锚具,并进行了夹片长度、金属筒长度、夹片夹持位置以及粘结材料对CFRP筋复合型锚具的锚固性能影响试验。结果表明:粘结材料、金... 为解决碳纤维增强复合材料(CFRP)筋的锚固问题,研制了由粘结材料、金属筒、夹片和锚环组成的CFRP筋复合型锚具,并进行了夹片长度、金属筒长度、夹片夹持位置以及粘结材料对CFRP筋复合型锚具的锚固性能影响试验。结果表明:粘结材料、金属筒长度和夹片夹持位置均对锚固性能有较大影响;夹片的夹持位置应避免在金属筒两端,且宜使金属筒受压区长度小于受拉区长度;Lica-B型粘结材料锚固性能优于Lica-A型粘结材料;复合型锚具各组件协同工作性能良好,夹片与金属筒间无滑移产生;参数合理的该类复合型锚具可有效锚固直径为8mm的CFRP筋。 展开更多

关键词 桥梁工程 碳纤维增强复合材料筋 复合型锚具 锚固性能

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CFRP体外预应力筋加固大空间门式刚架的抗火性能

6

作者 宗钟凌 蒋德稳 +1 位作者 姚锦文 宋明志 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期385-390,共6页

CFRP体外预应力筋加固钢结构是一种新型钢结构加固技术,其抗火性能值得研究。基于CFRP筋高温力学性能分析,结合瞬态动力学数值计算方法,建立了体外预应力CFRP筋加固大空间门式刚架抗火分析的数值计算模型,分析了CFRP筋线膨胀系数、预应... CFRP体外预应力筋加固钢结构是一种新型钢结构加固技术,其抗火性能值得研究。基于CFRP筋高温力学性能分析,结合瞬态动力学数值计算方法,建立了体外预应力CFRP筋加固大空间门式刚架抗火分析的数值计算模型,分析了CFRP筋线膨胀系数、预应力设计值及预应力筋截面积对结构抗火的影响。研究结果表明:1CFRP体外预应力筋加固后的大空间门式刚架抗火性能明显提高;2可以不考虑CFRP筋线膨胀系数对结构抗火的影响;3CFRP筋预应力设计值与预应力筋截面积对结构抗火有不同程度的影响。研究结果可供大空间门式刚架加固后的抗火设计、火灾风险评估参考。 展开更多

关键词 体外预应力 碳纤维增强复合筋 加固 抗火 门式刚架

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嵌入式CFRP筋加固圆木柱轴心抗压性能试验 被引量：13

7

作者 淳庆 张洋 潘建伍 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2013年第3期20-24,共5页

为研究不同规格的嵌入式碳纤维增强复合材料（CFRP）筋加固圆木柱的破坏形态、轴心抗压承载力、荷载一应变关系，共进行了12根试件的抗压性能试验，包括4根未加固柱、4根内嵌函6mmCFRP筋材的加固柱、4根内嵌垂8mm CFRP筋材的加固柱，其... 为研究不同规格的嵌入式碳纤维增强复合材料（CFRP）筋加固圆木柱的破坏形态、轴心抗压承载力、荷载一应变关系，共进行了12根试件的抗压性能试验，包括4根未加固柱、4根内嵌函6mmCFRP筋材的加固柱、4根内嵌垂8mm CFRP筋材的加固柱，其中松木和杉木各占一半。基于试验数据回归，提出了嵌入式CFRP筋加固圆木柱轴心抗压承载力的计算公式。试验结果表明：采用嵌入式CFRP筋加固后，圆木柱的轴心抗压承载力有不同程度的提高，提高幅度为6．2％～26．9％（松木）和26．4oA～47．1％（杉木）；其峰值压应变也有较小幅度的提高，荷载一纵向压应变曲线基本上呈直线，后期的塑性变形较小。 展开更多

关键词 嵌入式碳纤维增强复合材料筋 圆木柱 轴心抗压承载力 荷载-压应变曲线 破坏形态

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无粘结预应力CFRP筋混凝土梁抗弯试验 被引量：4

8

作者 王作虎 詹界东 杜修力 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2014年第2期84-89,共6页

为了研究无粘结预应力碳纤维增强复合材料(CFRP)筋锚具的锚固性能和无粘结预应力CFRP筋混凝土梁的受力性能,进行了4根无粘结预应力CFRP筋混凝土梁和2根对比混凝土梁的抗弯试验。结果表明:研发的预应力CFRP筋锚具具有很好的可靠性,无粘... 为了研究无粘结预应力碳纤维增强复合材料(CFRP)筋锚具的锚固性能和无粘结预应力CFRP筋混凝土梁的受力性能,进行了4根无粘结预应力CFRP筋混凝土梁和2根对比混凝土梁的抗弯试验。结果表明:研发的预应力CFRP筋锚具具有很好的可靠性,无粘结预应力CFRP筋混凝土梁具有较好的受力性能和延性,非预应力钢筋是影响预应力CFRP筋混凝土梁延性和极限荷载最重要的因素;推导的简化公式可以准确地计算无粘结预应力CFRP筋混凝土梁的极限荷载。 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料筋 预应力混凝土梁 极限荷载 延性系数

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CFRP筋耐久性评价的快速试验方法分析 被引量：1

9

作者 王彬 杨勇新 +2 位作者 岳清瑞 赵颜 李彪 《建筑技术》 北大核心 2015年第S2期214-216,共3页

碳纤维增强复合材料筋作为新型土木工程用结构材料,其耐久性研究及快速试验评价,对工程应用的安全可靠性具有重要意义。综合分析前人耐久性研究成果,提炼出工程类CFRP筋耐久性评价的快速试验方法,并探讨可行方案,为进一步深入系统的试... 碳纤维增强复合材料筋作为新型土木工程用结构材料,其耐久性研究及快速试验评价,对工程应用的安全可靠性具有重要意义。综合分析前人耐久性研究成果,提炼出工程类CFRP筋耐久性评价的快速试验方法,并探讨可行方案,为进一步深入系统的试验数据修正,完善土木工程用CFRP筋耐久性评价方法提出了建议。 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料筋 耐久性

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约束条件下CFRP筋单轴抗压性能试验 被引量：1

10

作者 陈爽 关纪文 +1 位作者 梁淑嘉 陈红梅 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 2021年第6期758-763,共6页

对约束条件下3种直径的碳纤维增强复合材料(CFRP)筋进行单轴抗压性能试验,分析筋材长细比、直径对抗压强度、极限应变及抗压弹性模量的影响.结果表明:CFRP筋为典型的脆性材料,其破坏形态主要有剪切破坏、劈裂破坏、压碎破坏、屈曲破坏;... 对约束条件下3种直径的碳纤维增强复合材料(CFRP)筋进行单轴抗压性能试验,分析筋材长细比、直径对抗压强度、极限应变及抗压弹性模量的影响.结果表明:CFRP筋为典型的脆性材料,其破坏形态主要有剪切破坏、劈裂破坏、压碎破坏、屈曲破坏;直径相同的CFRP筋的抗压强度、极限应变及抗压弹性模量均随长细比的增大而降低;当长细比一定时,CFRP筋的极限应变随直径的增大而降低,但直径的变化对抗压强度和抗压弹性模量的影响甚微. 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料筋 约束条件 长细比 抗压弹性模量

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CFRP筋粘结型锚固系统数值模拟及失效分析 被引量：3

11

作者 朱元林 刘礼华 +3 位作者 张继文 朱维军 王奂 周祝兵 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1414-1419,共6页

针对碳纤维增强复合材料(CFRP)筋粘结型锚固系统,采用数值分析研究了不同锚具内壁与锚固胶体间的摩擦系数、不同锥形倾角、锚具前端有无直筒过渡段及有无端堵约束对筋材应力状态的影响,找出了筋材在靠近锚具端部发生破坏的原因,提出了... 针对碳纤维增强复合材料(CFRP)筋粘结型锚固系统,采用数值分析研究了不同锚具内壁与锚固胶体间的摩擦系数、不同锥形倾角、锚具前端有无直筒过渡段及有无端堵约束对筋材应力状态的影响,找出了筋材在靠近锚具端部发生破坏的原因,提出了相关强度分析方法及锚固改进方法,并用试验结果验证了方法的有效性。分析结果表明:筋材在摩擦系数为0.7时受到的径向挤压应力峰值只有摩擦系数为0.3时受到的径向挤压应力峰值的45.01%;随着锥形倾角增大,CFRP筋在锚具锥段所受的径向挤压应力峰值逐渐减小,所受剪应力峰值逐渐增大;在锥段末端增设直筒过渡段可以缓解筋材所受到的径向挤压应力与剪应力峰值,缓解系数分别为76.78%与52.90%;端堵约束的存在使锚具端部应力集中现象明显,导致筋材在锚具端部发生破坏。 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料筋 锚固系统 数值分析 应力状态 失效分析

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偏心受拉作用下预应力CFRP筋-型钢混凝土构件抗裂试验 被引量：7

12

作者 张鹏 桂金洋 +3 位作者 邓宇 沈民合 孙飞 赵晓冬 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期920-931,共12页

为解决我国型钢混凝土桁架转换层拉杆及低层角柱在正常使用阶段易出现大面积拉裂缝的问题,以轻质高强、防腐的碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)筋为预应力筋,提出可有效控制裂缝的预应力CFRP筋-型钢混凝土结构体系,并对其偏心受拉作用下的... 为解决我国型钢混凝土桁架转换层拉杆及低层角柱在正常使用阶段易出现大面积拉裂缝的问题,以轻质高强、防腐的碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)筋为预应力筋,提出可有效控制裂缝的预应力CFRP筋-型钢混凝土结构体系,并对其偏心受拉作用下的抗裂性能进行系统研究。以预应力水平、偏心距、纵筋直径及型钢翼缘厚度为主要参数制作11个构件,通过自行研发的拉-压转换桁架实现偏拉加载。结果表明:引入CFRP筋后CFRP筋-型钢混凝土构件抗裂度大幅提升,相较于普通偏拉构件,预应力大偏拉构件开裂荷载提高了64.8%~102.3%,预应力小偏拉构件提高了61.7%~117%,其抗裂性能与预应力水平、纵筋直径和型钢翼缘厚度正相关,与偏心距负相关。参照组合结构设计规范,提出构件开裂阶段中和轴的三种位置分布,并推导出开裂荷载公式,与试验值比较吻合度较高,可为其他复合材料筋在预应力偏拉体系的应用提供参考。 展开更多

关键词 预应力 碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)筋 型钢混凝土构件 抗裂性能 开裂荷载计算

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冲击作用下CFRP筋粘结式锚固系统力学性能的试验研究 被引量：3

13

作者 方志 奉礼鑫 +2 位作者 方亚威 王志伟 蒋正文 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期5287-5299,共13页

为明确纵向冲击作用下碳纤维增强树脂复合材料(Carbon fiber-reinforced polymer,CFRP)筋粘结式锚固系统的力学性能,以锚固长度(50 mm、100 mm、150 mm、200 mm)为参数,对8组共计24个采用超高性能混凝土(Ultra-high performance concret... 为明确纵向冲击作用下碳纤维增强树脂复合材料(Carbon fiber-reinforced polymer,CFRP)筋粘结式锚固系统的力学性能,以锚固长度(50 mm、100 mm、150 mm、200 mm)为参数,对8组共计24个采用超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete,UHPC)作为粘结介质的CFRP压纹筋及其粘结式锚具组装件进行了静力拉拔和纵向冲击试验。试验结果表明:较短锚固长度(50 mm、100 mm和150 mm)下,静力和冲击试件均发生CFRP筋拔出的滑移破坏,但静力作用下试件的滑移破坏由筋材表面肋的剪切破坏导致,而冲击作用下试件的滑移破坏是CFRP筋材整体滑出所致。当锚固长度提高至200 mm时,静力试件发生CFRP筋拉伸爆裂破坏,而冲击试件仍发生滑移破坏。随着锚固长度由50 mm提高至100 mm和150 mm,锚固系统的静态平均粘结强度分别提高27.1%和47.5%,动态平均粘结强度分别提高27.4%和37.8%;当锚固长度增大至200 mm时,试件的动态平均粘结强度较锚固长度为50 mm试件增大48.3%。相比于静力拉伸试件,冲击作用会显著降低锚固系统的粘结强度,在应变率为1.62~2.03 s^(-1)时,动态平均粘结强度较相应的静态强度降低约53%。此外,建立了冲击作用下CFRP筋粘结式锚具动态平均粘结强度及临界锚固长度的实用计算公式。 展开更多

关键词 碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)筋 超高性能混凝土(UHPC) 粘结式锚具 冲击 粘结强度

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