国家自然科学基金(50508028)
- 作品数：12 被引量：312H指数：10
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- 混凝土柱中箍筋锈蚀影响纵筋压屈行为分析被引量：14
- 2008年
- 为了估算箍筋锈蚀对混凝土柱剩余承载力的影响,利用能量原理推导了锈蚀箍筋抗拉刚度和锈蚀纵筋抗弯刚度退化情况下纵筋压屈模态的计算模型;列出了锈蚀纵筋压屈的1阶、2阶和3阶模态所对应的临界刚度系数Kcr,n;提出了根据箍筋锈蚀率推断纵筋压屈模态的判别式,其理论计算结果与计算机仿真试验结果能很好吻合.基于197根锈蚀钢筋的压屈试验,建立了锈蚀纵筋压屈模态与承载力之间的函数关系.所提出的计算模型可为既有混凝土柱剩余承载力评估中考虑箍筋锈蚀因素提供依据.
- 蒋凤昌朱慈勉
- 关键词：箍筋锈蚀纵向钢筋剩余承载力
- 碳纤维布约束对锈蚀钢筋与混凝土间粘结性能的影响被引量：9
- 2009年
- 通过外加电流加速锈蚀法获取锈蚀钢筋混凝土试件,采用横向粘贴碳纤维布的方法进行加固,设计并制作了未加固锈蚀试件、先锈蚀后加固和先加固后锈蚀三组22个试件。考虑保护层厚度、加固前或加固后的钢筋锈蚀率等因素,通过拉拔试验研究了碳纤维布约束对锈蚀钢筋与混凝土间粘结性能的影响。分析结果表明,碳纤维布的约束作用能显著提高锈蚀后钢筋与混凝土间的粘结性能,试件破坏模式由混凝土劈裂破坏向钢筋拔出破坏转变。未加固锈蚀试件极限粘结强度随着锈蚀的发展而降低;锈蚀试件采用碳纤维布加固后,由于保护层的劈裂受到约束,极限粘结强度显著提高;由于碳纤维布对锈胀力和保护层劈裂的双重约束作用,先加固后锈蚀试件的极限粘结强度随着锈蚀的发展而增大,且比同等锈蚀率的先锈蚀后加固试件更为显著。根据试验结果分别建立了不同约束条件下锈蚀钢筋与混凝土间极限粘结强度的计算模型。
- 张伟平崔玮顾祥林王晓刚
- 关键词：锈蚀碳纤维布加固拉拔试验粘结性能
- 碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁的抗弯刚度被引量：18
- 2009年
- 利用外加电流加速锈蚀法获得锈蚀钢筋混凝土梁,对其粘贴碳纤维布加固后进行受弯试验,并对加固试验梁建立有限元模型,研究其在静力荷载作用下的抗弯刚度和变形能力。结果表明,随钢筋锈蚀率增大,碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁的抗弯刚度发生退化,极限变形能力逐渐削弱。粘贴纵向碳纤维布在一定程度上能够提高锈蚀钢筋混凝土梁的抗弯刚度,设置横向U形箍则能有效提高加固体系的整体工作性能。在试验及分析结果基础上,按照传统钢筋混凝土梁截面抗弯刚度解析分析方法的思路,引入钢筋应变综合系数来考虑锈蚀钢筋与混凝土间粘结性能退化对梁抗弯刚度的影响,并根据试验梁和钢筋不同锈蚀程度有限元模型梁的计算刚度进行反推计算,建立了钢筋应变综合系数的计算公式,进而提出了碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁抗弯刚度的计算方法。与试验结果及有限元模拟分析结果的比较表明,所提计算方法具有较高的精度。
- 王晓刚顾祥林张伟平
- 关键词：钢筋混凝土梁碳纤维布加固锈蚀抗弯刚度
- 受腐蚀多层钢筋混凝土框架改造加固设计案例分析被引量：2
- 2007年
- 针对受腐蚀多层混凝土框架改变其使用功能的特点,利用“反算法”反推出上部结构的可承受荷载,以满足地基基础的承载力;结构加固中,柱优先采用加大截面法,梁采用综合加固法,板采用体外预应力法。正常使用一年后进行试验测试,构件工作性能表现良好,证明所采用的加固设计方案有效。
- 蒋凤昌朱慈勉薛剑胜姜晔
- 关键词：钢筋混凝土框架
- 锈蚀钢筋混凝土梁抗弯性能数值模拟被引量：15
- 2009年
- 采用DIANA有限元软件建立分离式钢筋混凝土梁模型，同时根据已有研究成果建立锈蚀钢筋及钢筋-混凝土界面的性能退化模型，通过试验验证了模型在锈蚀钢筋混凝土梁抗弯性能分析中的实用性。在此基础上，对锈蚀梁的梁拱作用转换和不均匀锈蚀梁的受力性能进行了数值模拟。结果表明：在钢筋端部锚固良好的情况下，剪弯段黏结破坏引起锈蚀梁的受力机制由梁作用向拱作用转换，且最终导致梁在使用荷载下的抗弯刚度降低34％～44％；纵向不均匀锈蚀梁的抗弯性能评价可简化为全跨均匀锈蚀梁，且计算承载力时宜取不均匀分布锈蚀率的最大值，计算刚度时宜取其平均值。
- 王晓刚顾祥林张伟平
- 关键词：锈蚀钢筋混凝土梁有限元分析数值模拟抗弯性能
- 碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁抗弯性能研究被引量：32
- 2010年
- 利用外加电流加速锈蚀法获得锈蚀钢筋混凝土梁,粘贴碳纤维布加固后进行受弯试验,并在此基础上开展有限元分析,以研究钢筋锈蚀引起的结构性能退化以及碳纤维布加固的有效性和作用机理。结果表明,受拉主筋锈蚀导致梁的承载力与刚度均有明显退化,锈蚀严重时梁可能因钢筋拉断而破坏。锈蚀梁粘贴碳纤维布加固后,纵向碳纤维布补偿主筋面积锈损,U型箍横向约束则保证加固体系结构整体性并防止过早剥离,梁的极限承载力显著提高,刚度与变形性能亦有改善。极限承载力提高幅度随纵向碳纤维布加固量增大而增大,但加固梁破坏模式由碳纤维布拉断转变为混凝土压碎后,加固量进一步增大对承载力提高效果大幅削弱,且加固梁的变形能力逐渐变差。最终,基于试验结果分析,建立了碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁的抗弯承载力计算方法。
- 张伟平王晓刚顾祥林
- 关键词：碳纤维布锈蚀加固钢筋混凝土梁抗弯承载力
- 基于弧长法的钢筋屈曲承载力非线性分析被引量：11
- 2007年
- 应用非线性有限元方法分析钢筋屈曲引起承载力退化的问题。使用弧长法对荷载—纵向位移(F—u)平衡路线进行全过程跟踪研究。分析混凝土结构中由于局部箍筋锈断导致受压区纵筋在未达到全截面屈服时发生非线性屈曲的规律。分析中考虑不同材料屈服强度、不同几何缺陷(初弯曲)和不同长径比对纵向钢筋承载力退化的影响。拟合大量分析结果,获得实用的F—u曲线方程式。试验研究对比表明,该实用曲线误差较小,可用于评价锈蚀钢筋混凝土结构剩余承载力。
- 蒋凤昌朱慈勉薛剑胜姜晔
- 关键词：弧长法混凝土结构钢筋承载力非线性屈曲
- 锈蚀钢筋应力-应变关系研究被引量：152
- 2006年
- 从三种途径获取共267根锈蚀钢筋试件,其中,156根试验室外加电流锈蚀钢筋试件,35根大气环境自然裸露锈蚀钢筋试件,76根实际工程老构件中锈蚀钢筋试件.通过拉伸试验,研究了锈蚀钢筋力学性能变化规律,指出随着锈蚀的发展,钢筋屈服强度、极限强度、极限应变均发生退化,屈服平台缩短直至消失.同时,收集国内外已有锈蚀钢筋力学性能试验数据,建立了相应的数据库,经过统计、分析、比较后,得出了锈蚀钢筋弹性模量、屈服强度、极限强度、极限应变等力学性能特征值的回归公式和屈服平台消失时的临界截面锈蚀率.最后建立了不同环境条件下锈蚀钢筋的应力-应变关系数学模型.
- 张伟平商登峰顾祥林
- 关键词：锈蚀钢筋应力-应变关系特征值耐久性
- CFRP加固钢筋混凝土结构的研究及应用现状被引量：14
- 2007年
- 碳纤维增强聚合物(CFRP)材料具有轻质高强等优良性能,广泛应用于钢筋混凝土结构加固工程。介绍CFRP加固混凝土梁、板、柱以及抗震加固和抗疲劳加固的相关研究,以及CFRP加固钢筋混凝土结构的施工技术及国内外典型工程应用情况。
- 蒋凤昌朱慈勉薛剑胜张伟平
- 关键词：CFRP钢筋混凝土
- 锈蚀钢筋压屈名义本构关系的试验研究及应用被引量：10
- 2010年
- 为了合理评估部分箍筋锈断的锈蚀钢筋混凝土柱剩余承载力,采用电化学加速锈蚀的方法在实验室获得锈蚀钢筋试件,通过不同直径（φ18mm,φ20mm,φ22mm和φ12mm）、长径比（L/D=4.55~53.43）和锈蚀率（ηs=0,10%,20%,30%）的197根钢筋试件压屈试验,获得4种形态的轴向荷载-位移曲线（名义本构关系）.基于钢筋混凝土柱破坏应具有充分延性的考虑,对锈蚀钢筋的压屈名义本构模型进行＂削峰＂处理,从而获得柱中锈蚀纵筋计算可用应力的物理模型,提出轴心受压、大偏心受压和小偏心受压3种锈蚀钢筋混凝土柱的截面剩余承载力计算公式.引入锈蚀钢筋影响系数ku和kco,其计算结果与51根锈蚀钢筋混凝土柱试验数据比较,可以较好地吻合,表明所提出的公式可用于既有混凝土柱剩余承载力评估.
- 蒋凤昌朱慈勉薛剑胜伏健
- 关键词：锈蚀钢筋
