CFRP布与钢板复合加固的钢筋混凝土梁受弯疲劳性能试验研究

发布时间：2018-07-20 10:39

【摘要】：通过对6根采用CFRP布与钢板复合加固的钢筋混凝土梁和2根未加固梁进行静载和等幅疲劳试验,研究了粘贴CFRP布和钢板加固对钢筋混凝土梁受弯疲劳性能的影响和作用。试验中对比了加固与未加固试件的破坏形态、跨中挠度、应变发展等情况,分析了在不同的疲劳荷载上、下限作用下复合加固梁的挠度和疲劳寿命等。结果表明:复合加固后试件的疲劳变形有所减小,复合加固梁的跨中挠度、残余挠度和各材料应变均随疲劳循环次数的增加呈现三阶段发展规律,且均随着疲劳循环次数及疲劳荷载幅值的增大而增大;循环荷载引起材料的累积损伤,使复合加固梁在200万次循环荷载后的静载受弯承载力和延性均有下降。与未加固梁相比,复合加固梁显著降低了钢筋的应力和应力幅,破坏始于钢板断裂,此后梁仍可继续承受1~2万次循环荷载才发生钢筋断裂,破坏时表现出双重保护机制且疲劳寿命得到延长。疲劳荷载幅值越低,钢板的应力幅越小,梁的疲劳寿命越长。
[Abstract]:In this paper, six reinforced concrete beams and two unstrengthened beams strengthened with CFRP sheets and steel plates were subjected to static and isometric fatigue tests. The effects of CFRP sheets and steel plates on the flexural fatigue behavior of reinforced concrete beams were studied. The failure patterns, mid-span deflection and strain development of reinforced and unstrengthened specimens are compared in the tests. The deflection and fatigue life of composite strengthened beams under different fatigue loads and lower limits are analyzed. The results show that the fatigue deformation of the specimens decreases after the composite reinforcement, and the deflection, residual deflection and strain of the composite strengthened beams show a three-stage development rule with the increase of fatigue cycle times. Both of them increase with the increase of fatigue cycle number and fatigue load amplitude, and the cumulative damage of materials caused by cyclic load decreases the flexural capacity and ductility of composite beams under 2 million cyclic loads. Compared with the unstrengthened beam, the composite strengthened beam significantly reduces the stress and stress amplitude of the steel bar, and the failure begins with the rupture of the steel plate. After that, the beam can continue to withstand 12 to 20, 000 cyclic loads before the steel bar breaks. The failure shows double protection mechanism and the fatigue life is prolonged. The lower the fatigue load amplitude, the smaller the stress amplitude of steel plate and the longer the fatigue life of beam.
【作者单位】： 武汉大学土木建筑工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51108355) 中央高校基本科研业务费专项(2105004)
【分类号】：TU375.1

【参考文献】

相关期刊论文 前6条

1 卢亦焱;周婷;张维;;碳纤维布与钢板复合加固钢筋混凝土梁延性分析[J];哈尔滨工业大学学报;2006年11期

2 聂建国;王宇航;;钢板-混凝土组合受弯加固梁疲劳性能试验研究[J];建筑结构学报;2011年02期

3 卢亦焱;周婷;赵国藩;;碳纤维布与钢板复合加固钢筋混凝土梁抗弯承载力的计算分析[J];水力发电学报;2006年03期

4 卢亦焱;周婷;;碳纤维布与钢板复合加固钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究[J];铁道学报;2006年01期

5 卢亦焱;周婷;;碳纤维布与钢板复合加固钢筋混凝土梁刚度分析[J];铁道学报;2007年01期

6 曾志斌,李之榕;普通混凝土梁用钢筋的疲劳S─N曲线研究[J];土木工程学报;1999年05期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 秦梅;;RC梁不同加固方法的有限元分析研究[J];安徽建筑;2010年02期

2 方志;龚畅;杨剑;曹国辉;唐铅雄;;碳纤维布加固钢筋混凝土梁徐变后的疲劳性能研究[J];铁道科学与工程学报;2011年01期

3 张新越;欧进萍;;CFRP筋的疲劳性能[J];材料研究学报;2006年06期

4 梁磊;赵文;李艺;程云虹;;混凝土单轴拉伸疲劳试验中Paris公式参数的确定[J];东北大学学报(自然科学版);2008年09期

5 冯秀峰,宋玉普,宋元成;预应力混凝土受弯构件疲劳损伤全过程非线性分析[J];大连理工大学学报;2005年03期

6 陈浩军,彭艺斌,张起森;冷轧带肋钢筋混凝土受弯构件疲劳性能的试验研究[J];东南大学学报(自然科学版);2002年05期

7 潘华;邱洪兴;;钢筋混凝土受弯构件正截面疲劳性能数值模拟[J];东南大学学报(自然科学版);2006年06期

8 仲伟秋;董爱平;王烨;;水下混凝土梁静力和疲劳性能试验研究[J];低温建筑技术;2011年04期

9 赵庆新;董进秋;潘慧敏;郝圣旺;;玄武岩纤维增韧混凝土冲击性能[J];复合材料学报;2010年06期

10 汪磊;李世安;陈孔令;贺君;;反复荷载作用下部分预应力混凝土梁桥长期挠度计算研究[J];公路;2011年06期

相关会议论文 前9条

1 郑顺潮;黄培彦;郭馨艳;;预应力FRP加固RC梁抗弯疲劳寿命分析[A];第19届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅱ册）[C];2010年

2 李富斋;杨晓明;;钢筋混凝土结构疲劳性能研究综述[A];第21届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2012年

3 黄丽华;李天庆;;CFRP加固钢筋混凝土梁的疲劳性能分析[A];工业建筑（2009·增刊）——第六届全国FRP学术交流会论文集[C];2009年

4 李士彬;马惠敏;汤红卫;;钢筋混凝土受弯构件疲劳性能研究现状与展望[A];振动利用技术的若干研究与进展——第二届全国“振动利用工程”学术会议论文集[C];2003年

5 张妍妍;李士彬;张鑫;;锈蚀钢筋混凝土梁受力性能研究现状[A];中国老教授协会土木建筑（含建筑物改造与病害处理）专业委员会全国第九届建筑物改造与病害处理学术研讨会论文集[C];2011年

6 杨晓明;韩志强;;钢筋混凝土结构病害分析[A];第3届全国工程安全与防护学术会议论文集[C];2012年

7 常秋影;;混凝土多轴受拉疲劳损伤分析[A];2012年5月建筑科技与管理学术交流会论文集[C];2012年

8 迟力源;杨军;彭先泽;;爆炸冲击载荷作用下钢板混凝土结构动态响应对比研究[A];第六届全国强动载效应及防护学术会议暨2014年复杂介质/结构的动态力学行为创新研究群体学术研讨会论文集[C];2014年

9 马尚;任尊松;孙守光;杨光;;基于轮轨动力的轨道板疲劳可靠性评估方法[A];2014年全国机械行业可靠性技术学术交流会暨可靠性工程分会第五届委员会成立大会论文集[C];2014年

相关博士学位论文 前10条

1 林荣伟;CFL加固RC梁疲劳裂纹扩展规律及寿命预测[D];华南理工大学;2010年

2 朱红兵;公路钢筋混凝土简支梁桥疲劳试验与剩余寿命预测方法研究[D];中南大学;2011年

3 唐先习;混凝土桥梁合理耐用结构构造的研究[D];长安大学;2010年

4 林迟;基于结构全寿命设计需求的环境作用与结构性能退化研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

5 商峰;钢筋—混凝土界面张开滑移模型及锈蚀RC结构疲劳分析[D];清华大学;2010年

6 赵造东;水工混凝土受压疲劳性能及累积损伤研究[D];昆明理工大学;2011年

7 冯秀峰;混合配筋部分预应力混凝土梁疲劳性能研究[D];大连理工大学;2006年

8 张建玲;缓粘结部分预应力混凝土梁疲劳性能试验研究[D];大连理工大学;2007年

9 田耀刚;高强混凝土阻尼功能设计及其性能研究[D];武汉理工大学;2008年

10 张通;大跨刚构—连续梁桥的全寿命性能监测与分析[D];哈尔滨工业大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 熊诚;基于累积损伤的桥梁性能评价方法研究[D];武汉理工大学;2011年

2 卢方志;无机聚合物混凝土疲劳性能试验研究[D];武汉理工大学;2011年

3 韩成林;基于损伤累积效应的PC桥梁疲劳性能演化分析[D];武汉理工大学;2011年

4 毛伟;腐蚀预应力混凝土梁静动力性能研究[D];大连理工大学;2011年

5 董爱平;水下不分散混凝土柱抗剪承载力及梁疲劳性能试验研究[D];大连理工大学;2011年

6 许波;腐蚀环境下预应力混凝土梁的疲劳可靠性研究[D];大连理工大学;2011年

7 郑万虎;橡胶混凝土疲劳性能的试验研究[D];广东工业大学;2011年

8 李干;既有公路混凝土桥梁疲劳寿命与使用安全评估研究[D];长安大学;2011年

9 秦帆;桥梁构件评级系统研究[D];华南理工大学;2011年

10 黄建靖;桥梁构件承载能力与剩余疲劳寿命评估方法及应用[D];华南理工大学;2011年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 蔡光汀;碳纤维加固钢混结构的特性研究[J];北京建筑工程学院学报;2001年S1期

2 杨勇新,岳清瑞;碳纤维布加固混凝土梁截面刚度计算[J];工业建筑;2001年09期

3 黄慧明,易伟建;粘贴碳纤维片材加固钢筋混凝土梁正截面承载力试验研究[J];湖南大学学报(自然科学版);2001年S1期

4 吴刚,安琳,吕志涛;碳纤维布用于钢筋混凝土梁抗弯加固的试验研究[J];建筑结构;2000年07期

5 叶列平,崔卫,岳清瑞,胡孔国;碳纤维布加固混凝土构件正截面受弯承载力分析[J];建筑结构;2001年03期

6 聂建国,朱林森,任明星,陈林;北京某地下人行通道的加固处理[J];建筑结构;2001年09期

7 聂建国,王寒冰,任明星,陈林;钢-混凝土叠合板组合梁在苇沟桥改造加固中的应用[J];建筑结构;2001年12期

8 聂建国,田春雨,何萌;混凝土叠合加固技术在桥梁中的应用[J];建筑结构;2004年03期

9 谢莉萍,福阿德,陆洲导;碳纤维增强复合材料加固钢筋混凝土梁试验研究[J];结构工程师;2002年01期

10 赵鸣,赵海东,张誉;碳纤维片材加固钢筋混凝土梁受弯试验研究[J];结构工程师;2002年02期

相关硕士学位论文 前1条

1 周婷;碳纤维布与钢板复合加固钢筋混凝土梁抗弯性能研究[D];武汉大学;2004年

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 葛炜;测量钢筋混凝土梁实际工况的一种新方法[J];材料科学与工程学报;2003年04期

2 张媛媛,郭东,令狐可,李浩;动载作用下钢筋混凝土梁非线性有限元分析[J];四川建筑科学研究;2003年04期

3 崔国海,马利伟;钢筋混凝土梁开裂的原因分析及处理[J];安徽建筑;2003年04期

4 王锋;浅谈现浇钢筋混凝土梁的起拱[J];安徽建筑;2003年04期

5 邓苗毅,徐建国,赵斌;钢筋混凝土梁结构状况的系统识别方法[J];郑州轻工业学院学报;2004年02期

6 赵志洲,孙维丰;钢筋混凝土梁健康状况快速动态测试[J];辽宁工程技术大学学报;2004年02期

7 裴勇;梁高对钢筋混凝土梁抗剪强度的影响[J];山西建筑;2005年13期

8 郑慧洁;关于钢筋混凝土梁、板裂缝的原因及措施[J];河北建筑工程学院学报;2005年02期

9 潘勇斌;浅析如何优化钢筋混凝土梁高取值[J];山西建筑;2005年08期

10 匡亚川,欧进萍;内置纤维胶液管钢筋混凝土梁裂缝自愈合行为试验和分析[J];土木工程学报;2005年04期

相关会议论文 前10条

1 祖东;师忠杰;;钢筋混凝土梁的研究[A];河南省土木建筑学会2010年学术研讨会论文集[C];2010年

2 冯淑芳;陈灿寿;王明洋;;低速冲击作用下钢筋混凝土梁的多阶段离散模型研究[A];第一届全国工程安全与防护学术会议论文集[C];2008年

3 谢靖中;李国强;江欢成;王国俭;;钢筋混凝土梁的非线性均质材料本构等效[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2001年

4 刘军;王克信;郁时炼;彭维斌;;钢板—混凝土梁与钢筋混凝土梁对比分析[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2003年

5 张炎圣;陆新征;江见鲸;;钢筋混凝土梁落锤实验有限元模拟与分析[A];第六届全国土木工程研究生学术论坛论文集[C];2008年

6 阎西康;陈晓;陈培;;海水腐蚀下钢筋混凝土梁正截面试验研究及有限元分析[A];第21届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2012年

7 马淑娜;刘新宇;马林建;张晓;;常规武器在土中二次爆炸后对钢筋混凝土梁的动力响应分析[A];第2届全国工程安全与防护学术会议论文集（下册）[C];2010年

8 邱兆国;梁力;张凤鹏;;含多类损伤钢筋混凝土梁安全性评价方法及载荷影响研究[A];第22届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2013年

9 任晓丹;;基于损伤理论的钢筋混凝土梁剪切破坏模拟[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

10 刘卫东;郑七振;;钢筋混凝土梁抗弯加固对比试验研究[A];首届全国既有结构加固改造设计与施工技术交流会论文集[C];2007年

相关重要报纸文章 前2条

1 ;与钢筋混凝土打交道的女学者[N];黑龙江日报;2004年

2 朱宏;浅析钢筋混凝土梁裂缝成因及处理方法[N];晋中日报;2011年

相关博士学位论文 前10条

1 赵亚平;钢筋混凝土梁损伤诊断的振动模态分析方法[D];中国农业大学;2005年

2 刘永光;混凝土等效断裂韧度的计算模式与钢筋混凝土梁裂缝的诊断方法[D];天津大学;2007年

3 刘平;配置HRB500钢筋混凝土梁的试验及理论研究[D];河北工业大学;2012年

4 万海涛;钢筋混凝土梁、柱构件抗震性能试验及其基于变形性能的参数研究[D];华南理工大学;2010年

5 于磊;大尺寸钢筋混凝土梁受剪试验研究[D];大连理工大学;2013年

6 徐福泉;碳纤维布加固钢筋混凝土梁静载性能研究[D];中国建筑科学研究院;2001年

7 孟一;冲击荷载作用下钢筋混凝土梁的试验及数值模拟研究[D];湖南大学;2012年

8 范国玺;钢筋混凝土梁柱节点动态力学性能研究[D];大连理工大学;2015年

9 梁金福;CFRP板条嵌入式加固损伤钢筋混凝土梁抗弯试验与理论研究[D];广西大学;2014年

10 蒋元平;CFRP加固RC梁变形性能的试验研究及理论分析[D];武汉理工大学;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 何伟业;局部无粘结钢筋混凝土梁的承载力分析[D];上海交通大学;2009年

2 盛利;爆炸作用下钢筋混凝土梁动力响应数值模拟[D];湖南大学;2007年

3 王红亚;钢筋混凝土梁的火灾及加固修复试验及理论研究[D];青岛理工大学;2010年

4 黄兴龙;自动元胞机在钢筋混凝土梁冲击仿真试验中的应用研究[D];天津大学;2010年

5 李可;高铁用细晶粒钢筋混凝土梁疲劳性能的数值分析及研究[D];郑州大学;2011年

6 崔晓明;外粘钢钢筋混凝土梁极限状态性能分析[D];哈尔滨工程大学;2011年

7 高鑫;钢筋混凝土梁的火灾及加固修复试验及有限元分析[D];青岛理工大学;2011年

8 柳世涛;受腐蚀钢筋混凝土梁抗剪性能研究[D];中南大学;2013年

9 崔满;爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁的试验研究[D];同济大学;2007年

10 杨福林;钢筋混凝土梁钢筋和砼之间粘结强度与承载力关系研究[D];重庆交通大学;2011年

，

本文编号：2133260