FRP约束混凝土研究分析
FRP约束混凝土的轴压性能研究的开题报告
FRP约束混凝土的轴压性能研究的开题报告一、选题背景及意义高强度纤维增强聚合物(FRP)被广泛应用于钢筋混凝土结构的加固和修复中，特别是在业已存在钢筋锈蚀等问题时。
其中，FRP卷材因其具有优异的耐水、耐腐蚀、抗冲击等特性，成为一种常见的加固材料。
而FRP约束技术是指在混凝土构件表面层增加FRP卷材后，对其进行约束，从而提高混凝土构件的性能。
FRP约束混凝土在工程中的应用研究相对较少，需要通过深入的理论研究和实验探讨来推广其应用。
本文选取FRP约束混凝土的轴压性能为研究对象，旨在探究FRP约束技术对混凝土轴压性能的影响，为其应用提供理论支撑和指导。
二、研究内容和目标本文研究内容为FRP约束混凝土的轴压性能，研究对象为混凝土柱。
本文拟采用实验研究法和数值模拟分析法并行进行，首先进行FRP约束混凝土柱的轴压实验，探究FRP约束对轴心受力柱的极限承载力、变形、裂缝分布等性能的影响，并分析其破坏机制；接着，采用ABAQUS软件通过数值模拟方式分析混凝土受力过程中FRP约束的作用机制。
最终，本文旨在得出有关FRP约束混凝土轴压性能的定量化分析结果，为该领域的工程应用提供理论依据和帮助。
三、研究方法和实验方案1、研究方法本文采用实验研究法和数值模拟分析法相结合的方法，即通过实验测试和数值模拟分析相互验证，得出有关FRP约束混凝土轴压性能的研究结论。
2、实验方案本文拟进行FRP约束混凝土柱的轴压实验，具体方案如下：(1) 实验对象混凝土柱，选取不同直径和不同长径比的柱进行测试，以探究不同条件下的FRP约束混凝土柱的轴压性能。
(2) FRP约束技术选取常见的碳纤维FRP卷材作为约束材料，选取不同层数和不同覆盖方式进行约束。
(3) 实验方案采用静水压机进行柱子的轴心压缩试验，对比不同条件下柱子的极限承载力、变形、裂缝分布等性能差异；同时通过加铺测点和实时监测记录柱子变形情况，探究FRP约束机制。
四、论文结构与预期成果本文的研究内容为FRP约束混凝土的轴压性能，研究方法是实验研究法和数值模拟分析法相结合，研究结果将为工程领域FRP约束技术应用提供新的理论基础和技术支撑。
frp约束混凝土
frp约束混凝土一、什么是frp约束混凝土？FRP（Fiber Reinforced Polymer）即纤维增强聚合物，是一种高强度、高模量的复合材料。
FRP约束混凝土是指在混凝土结构中采用FRP材料作为钢筋的替代材料，以增加混凝土结构的承载能力和延性。
二、FRP约束混凝土的优点1. 高强度：FRP材料比钢筋更轻，但是具有更高的强度和刚度。
2. 耐腐蚀：FRP材料不会受到腐蚀，可以在恶劣环境下使用。
3. 轻质化：相对于传统钢筋，FRP材料更轻，可以降低结构自重。
4. 施工方便：FRP约束具有较好的柔性和可塑性，在施工过程中易于加工和安装。
5. 环保节能：相对于传统钢筋，使用FRP材料可以节约资源并减少二氧化碳排放。
三、FRP约束混凝土应用领域1. 桥梁：采用FRP约束混凝土技术可以提高桥梁的承载能力和延性，并且可以减少维护成本。
2. 隧道：采用FRP约束混凝土技术可以增加隧道的承载能力和防火性能，提高隧道的安全性。
3. 水利工程：采用FRP约束混凝土技术可以提高水利工程的抗震性能和耐久性。
4. 建筑：采用FRP约束混凝土技术可以增强建筑物的抗震性能和耐久性，提高建筑物的安全性。
四、FRP约束混凝土施工要点1. 设计：在设计时需要根据结构要求确定使用FRP材料的类型、数量和布置方式等参数。
2. 材料：需要选择符合标准要求的FRP材料，并进行质量检测。
3. 加固：在加固前需要对原结构进行评估，确定加固方案，并进行局部加固或整体加固。
4. 粘结：粘结是FRP约束混凝土施工中最关键的环节，需要注意粘结剂选择、施工温度和湿度等因素。
5. 质量控制：需要对施工过程中进行质量控制，并对施工完成后进行验收和质量评估。
五、FRP约束混凝土的发展前景随着人们对建筑物安全性能的要求越来越高，FRP约束混凝土作为一种新型材料已经逐渐被广泛应用。
未来，随着技术的不断发展和成熟，FRP约束混凝土将会在更多领域得到应用，并且会逐步替代传统钢筋。
FRP约束混凝土的应力—应变模型及其在加固中的应用研究共3篇
FRP约束混凝土的应力—应变模型及其在加固中的应用研究共3篇FRP约束混凝土的应力—应变模型及其在加固中的应用研究1 FRP约束混凝土的应力—应变模型及其在加固中的应用研究随着建筑物使用寿命的增加，许多结构出现了老化和损坏。
通过加固和强化的方式来提高建筑物的抗震性能和耐久性，成为了目前结构工程的研究热点。
因此，在结构加固工程中，高强度成型玻璃钢条（FRP）成为了一种重要的材料。
随着FRP加固的不断发展，如何掌握FRP约束混凝土的力学性能，更加完善地运用FRP进行加固成为目前结构工程领域亟待解决的问题。
本文将介绍FRP约束混凝土的应力—应变模型及其在加固中的应用研究。
首先，本文将介绍FRP材料的基本性能及约束混凝土的力学情况。
然后，本文将介绍FRP约束混凝土的应力—应变模型，并对模型进行验证。
最后，将介绍FRP约束混凝土在结构加固中的应用，并总结述评。
一、FRP材料的基本性能及约束混凝土的力学情况FRP材料具有优异的物理和力学性能。
与钢筋相比，FRP材料的密度更小，强度更高，且具有优异的耐腐蚀性和抗疲劳性能。
因此，FRP材料被广泛应用于建筑物加固和防护领域。
以混凝土为例，当混凝土受到外力作用时，内部会产生内部应力，并形成应变。
根据混凝土的基本特性，其延性较差，易于出现裂缝和破坏。
破坏后，混凝土的刚性将急剧降低。
因此，FRP约束混凝土技术是一种卓越的结构加固方法。
二、FRP约束混凝土的应力—应变模型FRP约束混凝土的应力—应变模型应根据约束的状态和FRP材料的性能来设计。
公式中的K1，K2和K3分别代表材料的刚度矩阵，其中K1代表约束在纵向方向的约束，K2代表约束在横向进行的约束，K3代表约束在横向和纵向方向同时作用的约束。
三、FRP约束混凝土在结构加固中的应用3.1 FRP约束混凝土在桥梁加固中的应用桥梁是结构工程中常见的耐久性和耐荷载性较差的结构类型。
通过对桥梁进行加固，可以提高桥梁的承载能力和抗震性能。
FRP约束混凝土方柱的研究
FRP约束混凝土方柱的研究摘要：分析FRP约束混凝土方柱的受力情况，在试验的基础上，进行数据分析，得出对于应力和应变都有极大的影响。
关键词：FRP；混凝土方柱；1．引言在混凝土柱的加固中应用FRP的约束作用来提高其抗力和改善其变形性能受到了工程界的广泛重视，为此，许多学者对FRP约束混凝土进行了研究，得到了很多有用的结论和有价值的试验数据。
2．FRP约束混凝土方柱轴心受压力学性能2.1 FRP约束方柱混凝土工作机理约束混凝土方柱轴心受压力学性能分析纤维约束混凝土方柱轴心受压力学性能根据己有的试验研究可知，纤维约束混凝土与箍筋约束混凝土机理相似，都是通过其环向约束力对核心混凝土进行约束。
当试件受压时，混凝土产生横向膨胀变形，导致纤维布片材受拉，在试件截面四边的直线段，由于纤维布片材的刚度极小而产生水平弯曲，因此对试件混凝土的约束很小;但在截面转角处相对刚度大，不易产生水平弯曲，由于对称性使两个互相垂直方向上的片拉力形成沿对角线(45”)上的合力，该合力对混凝土柱对角线形成强有力的约束。
因此，纤维约束矩形截面构件时，柱混凝土所受的侧向约束力是沿对角线方向上的集中挤压和沿截面水平分布的很小的横向约束力。
由此可见，纤维对混凝土的约束作用沿混凝土柱侧面不是均匀分布的，在截面拐角处最大，在截面的中间最小。
2.2 FRP约束方柱混凝土的研究现状影响FRP约束混凝土力学性能的参数主要有以下几个：FRP的包裹量、混凝土强度、纤维类型、纤维包裹方式。
虽然FRP加固技术应用非常广泛，但由于起步较晚，到目前为止，无论是国内还是国外，都存在着理论落后于实际应用的状况，并且尚缺乏一套完整的、较为完善的理论分析方法。
2.3 FRP纤维约束方柱混凝土的强度和变形2.3.1试验数据概况随着纤维加固技术的不断发展，碳纤维加固技术已经在工程实际中大量使用，并取得很好的效果。
近年来国内在碳纤维约束混凝土方面的研究己有较多的研究并取得了很多成果。
FRP约束圆形钢管混凝土柱力学性能研究综述
FRP约束圆形钢管混凝土柱力学性能研究综述发布时间：2021-07-09T09:48:25.593Z 来源：《基层建设》2021年第11期作者：岳香华[导读] 摘要：FRP约束圆形钢管混凝土柱具备质量轻、强度高、耐腐蚀、耐疲劳性能好和便于施工等特点。
广东工业大学广东广州 510006摘要：FRP约束圆形钢管混凝土柱具备质量轻、强度高、耐腐蚀、耐疲劳性能好和便于施工等特点。
本文对目前FRP约束圆形钢管混凝土柱的静力性能、抗冲击性能、抗震性能等方面的研究进行综述。
关键词：FRP约束圆形钢管混凝土柱；力学性能纤维增强复合材料 (fiber reinforced polymer，简称FRP)约束圆形钢管混凝土柱是一种外包FRP增强圆形钢管混凝土的新型组合结构，在圆形钢管混凝土外包裹FRP，使FRP替代部分钢材形成复合材料，共同约束核心混凝土，同时延缓钢管屈曲的发生，从而提高混凝土柱的承载能力以及耐久性。
在当今建筑行业中得到良好应用，国内外众多研究人员对该结构的静力性能、抗冲击性能、抗震性能等方面进行了众多研究，成果丰硕。
1. FRP约束圆形钢管混凝土柱的静力性能研究贾明英等人[1]进行了不同FRP约束混凝土圆柱轴心受压的性能试验研究，验证了FRP可极大的提升圆形混凝土柱的抗压承载力，同时大大增大其延性，总体结构的承载力取决于FRP材料的强度和厚度的乘积。
Lu等人[2]对11根FRP约束钢管圆柱进行了轴向压力实验，实验表明FRP包裹能有效的约束混凝土，延缓钢管的局部屈曲，显著提高钢管混凝土的承载能力和减小轴向变形，同时建立了FRP约束混凝土柱的承载力数学模型。
Ding等人[3]对CFRP（碳纤维增强复合材料）约束圆钢管混凝土柱进行了试验和理论研究，研究了不同CFRP层数和混凝土强度对CFRP约束圆钢管混凝土柱力学性能的影响，建立了CFRP、圆钢筒和混凝土芯在同心荷载作用下的同心圆筒力学模型，并通过FORTRAN程序得到了相应的弹塑性方法，讨论并确定了碳纤维布层数对核心混凝土极限承载力、延性和约束效应的影响，同时，基于极限平衡法和弹塑性法，提出了CFRP约束钢管混凝土短柱极限承载力简化公式。
FRP约束钢筋混凝土柱抗震性能研究
对看的论文的一些总结
1、在预应力加固的研究比较少 由于FRP属于被动约束，只有当混凝土环 向变形较大的时候才能显现出来FRP的约 束作用，采用预应力时变成主动约束，有 利于控制裂缝的发展
2、对恢复力模型的研究较少 恢复力模型反映了钢筋混凝土结构的真实 弹塑性反应，恢复力模型一般包括骨架曲 线和滞回规则两个部分 3 3、目前很多都是对应力应变关系和抗震性 能的研究，缺乏对定量计算的研究
4、目前FRP抗震加固主要集中于CFRP、 AFRP、GFRP、单一的FRP加固的研究， 对BFRP和混杂加固的研究比较少 5、实际工程中一般都是在荷载作用下进行 加固的，但研究中几乎都不是持载作用下 进行加固的。
认为可以进行研究的内容
混杂约束 利用CFRP跟BFRP进行混杂约束，研究柱 的抗震性能、两者的工作性能，通过试验 拟合法建立恢复力模型、定量计算柱的弯 曲变形能力。
3、周长东等对预应力FRP布加固混凝土桥 墩的研究，通过研究不同的FRP材料和不 同的预拉应变对桥墩的承载力、延性力学 性能的影响；预应力FRP加固钢筋混凝土 柱抗震性能的有限元分析，研究表明预应 力FRP可以有效抑制混凝土柱裂缝的发展。
4、大连理工：CFRP加固高强混凝土柱轴 心受压性能试验研究，研究柱在持载下包 CFRP的轴压性能；CFRP持载加固混凝土 柱的有限元分析，通过有限元来建立持载 作用下的有限元模型进行研究 西安建筑科技大学：FRP持载加固混凝土 柱力学性能分析；持载下加固对承载力没 多大影响，对变形，延性略有下降
2、邓宗才等人：层内混杂加固钢筋混凝土 柱的抗震性能研究，初步建立了恢复力模 型；层间混杂加固腐蚀混凝土柱抗震性能 试验与理论研究，提出了混杂加固腐蚀混 凝土柱基于位移性能的抗震设计；层间混 杂约束混凝土圆柱体力学性能试验，通过 不同种类纤维布的混杂研究混杂约束圆柱 体，力学性能、应力应变模型。 吕志涛：FRP加固钢筋混凝土柱抗震性能 的试验研究
FRP带载约束加固混凝土柱力学性能有限元分析的开题报告
FRP带载约束加固混凝土柱力学性能有限元分析的开题报告摘要：针对普通混凝土柱承载能力有限的问题，本文提出了一种基于FRP 带载约束加固的新型混凝土柱加固方法。
通过应用有限元分析软件，对加固前后的混凝土柱进行模拟分析，比较其力学性能的变化并探究FRP 带的加固机理。
关键词：FRP带；混凝土柱；加固；有限元分析一、研究背景随着城市建设的发展及人口增长的需求，建筑物层数越来越高，使用的混凝土柱数量也越来越多。
由于混凝土柱的承载能力有限，经常发生倾斜甚至倒塌的事故。
因此，如何提高混凝土柱的承载能力成为了当前亟待解决的问题。
FRP带加固是一种较为常见的混凝土柱加固方法，其可以减小结构承载的荷载，延缓结构的老化和损伤，提高结构的稳定性和抗震性。
因此，本文提出了一种基于FRP带载约束加固的新型混凝土柱加固方法。
二、研究内容本研究的主要内容如下：1. 设计FRP带的尺寸参数，考虑其带的宽度和厚度等因素。
2. 采用有限元分析软件，建立混凝土柱的三维模型，模拟分析加固前后柱子的受力情况，比较力学性能的变化。
3. 探究FRP带的加固机理，对比分析不同加固方式对混凝土柱的加固效果。
三、技术路线本文的技术路线如下：1. 确定研究的混凝土柱的尺寸和材质。
2. 设计FRP带的尺寸和数量，并选择合适的粘结材料。
3. 利用有限元分析软件建立混凝土柱的三维模型，进行力学性能仿真分析。
4. 对比分析加固前后混凝土柱的受力情况，探究FRP带的加固机理。
5. 分析加固效果，并考虑其适用性和可行性。
四、研究意义本研究的主要意义如下：1. 提出了一种新型的混凝土柱加固方法，可以有效提高混凝土柱的承载能力，降低倾斜和崩塌风险。
2. 探究FRP带的加固机理，为混凝土结构的增强提供了一定的理论基础。
3. 借助有限元分析软件，可以更加准确地模拟分析混凝土柱的受力情况，为加固方案的优化提供参考。
五、拟解决的问题本研究拟解决的问题包括：1. 确定FRP带加固的最佳参数，实现优化加固效果。
FRP混凝土界面行为研究
FRP混凝土界面行为研究一、概述随着建筑技术的不断进步和新型材料的应用，纤维增强聚合物（Fiber Reinforced Polymer，简称FRP）混凝土复合材料在土木工程领域的应用日益广泛。
FRP混凝土界面行为研究，作为FRP加固混凝土结构中的关键科学问题，对于提高结构性能、优化设计方法和推动工程应用具有重要意义。
FRP混凝土界面行为涉及到FRP材料与混凝土之间的粘结、剪切、拉伸和剥离等多种力学行为。
这些界面行为不仅受到FRP材料的类型、性能、尺寸和表面处理等因素的影响，还受到混凝土性能、环境条件以及荷载作用方式等多种因素的共同影响。
对FRP混凝土界面行为的深入研究，需要综合考虑多种因素，并采用多种实验手段和数值模拟方法进行分析和评价。
本文旨在系统总结和分析FRP混凝土界面行为的研究现状和发展趋势，重点探讨界面粘结机理、界面力学性能和界面损伤演化等方面的研究内容。
通过对已有研究成果的梳理和评价，旨在为FRP混凝土结构的优化设计和工程应用提供理论支持和技术指导。
同时，本文也期望能够激发更多学者和研究人员关注FRP混凝土界面行为研究，推动该领域的不断创新和发展。
1. 介绍FRP（纤维增强塑料）混凝土界面的研究背景和意义随着现代工程技术的快速发展，混凝土结构的加固与修复已成为土木工程领域的重要研究课题。
纤维增强塑料（Fiber Reinforced Plastics，简称FRP）作为一种轻质、高强、耐腐蚀的新型复合材料，已被广泛应用于混凝土结构的外包覆加固。
FRP混凝土界面作为FRP 材料与混凝土之间的连接部分，其性能直接影响着FRP加固混凝土结构的整体性能和使用寿命。
对FRP混凝土界面的行为进行深入研究，不仅有助于优化加固设计方案，提高结构的耐久性和安全性，而且对于推动土木工程材料的创新与发展具有重要的理论价值和现实意义。
FRP混凝土界面的研究涵盖了材料科学、结构力学、断裂力学等多个学科领域。
研究内容包括界面的粘结机理、破坏模式、影响因素以及界面性能的评估方法等。
FRP约束混凝土柱力学性能研究
FRP约束混凝土柱力学性能研究纤维增强复合材料(FRP)在土木工程中的应用是国内外研究热点，本文综述了FRP的特性及近年在的研究应用状况和发展前景。
0前言随着建筑业的发展，商品混凝土结构是当今世界上使用最多的一种结构，其使用寿命可达数十年，甚至上百年。
但在使用寿命内，结构会遭受多方面的作用，大致有以下：设计不周、施工缺陷；年久老化；腐蚀、超载、意外灾害等。
将直接导致商品混凝土粉化、疏松、剥落、开裂和钢筋锈蚀，使裂缝增大、刚度降低、挠度增大，承载力削弱甚至丧失[25]。
限于我国国情，其中的大部分不可能推倒重建，继续使用就必须进行补强加固处理。
如果没有根本性的技术革新，社会将负担庞大的基础设施的维修和管理费用[1][29]。
在建筑构件中，柱类构件对上部结构起着承重作用，一发生破坏会导致整个结构的倒塌，所以对此类构件的加固已成为急待解决的问题[27]。
传统加固方法常用的有加大截面法、置换法、预应力加固法、粘钢法等。
这些方法虽然对改善结构的强度、刚度以及抗震性能起到了一定的作用，但也存在着许多缺点：①自重大，可能会造成连锁补强问题；②对建筑物的使用功能、美观造成很大影响；③抗腐蚀性能差，易丧失应有功能，在厂房中应用显得尤为突出；④施工复杂且周期长，影响了正常工作及生活，社会效益差。
纤维增强复合材料（FiberReinforcedPlastic，简称FRP）加固修补商品混凝土结构技术，根据约束混凝上原理间接提高结构的承载力[2]。
经过研究表明，不仅可以提高构件的承载力，而且也可改善构件的延性，将有效地解决上述问题[21][22]。
所以现在多用此法来加固柱类构件。
综合比较，各种加固方法由于所用材料的不同，在力学性能、施工技术及工程造价等方面也各有优缺点。
如图1所示，将各种约束商品混凝土的应力应变关系曲线做出比较，纤维增强材料加固性能最好，具有很大的工程价值，应该进行大力推广[31]。
1特点纤维增强复合材料加固修补商品混凝土结构技术是利用环氧树脂将纤维材料粘贴于商品混凝土表面，从而提高被加固结构的承载力或刚度等的目的。
FRP约束混凝土圆柱轴压力学性能研究综述
第十三届全国现代结构工程学术研讨会
置ＣＦＲＰ管后，浇捣实心混凝土（如图１（ｆ）），由刘永军等人［６１为了解决含Ｈ心构件的耐火问题 而提出，环形混凝土越厚，该组合柱的耐火效果越好。 随着现代工程向大跨度、高耸、智能化方向发展，ＦＲＰ约束混凝土组合结构的形式能很好地适用这种 需求，符合现代施工技术的工业化要求。愈来愈多的工程实践成功应用，从各类民用建筑，到桥梁、海洋、 地下工程等结构。与此同时，国内外学者也更加关注ＦＲＰ约束混凝土组合结构土木工程中的各项应用，对 其理论与实践的研究也在积极开展。
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工业建筑２０１３增刊
第十三届全国现代结构工程学术研讨会
发展很快，持荷１３０ ｄ之后的变形发展趋缓。由于长期荷载的作用，可使ＦＲＰ约束混凝土轴心受压短试件 的极限变形减小。长期荷载作用与否对ＦＲＰ约束混凝土轴心受压短试件的极限承载力影响很小。马卫华等
【１
９】采用后张预应力法对混凝土柱施加初始应力，然后采用附加刚性千斤顶加载法进行模拟ＦＲＰ加固混凝土
工业建筑２０１３增刊
１３０３
第十三届全国现代结构工程学术研讨会
约束试件随着混杂纤维布中芳纶纤维含量的增加，承载力增长越显著，ＩｑＦＲＰ显著改善了柱的延性性能，但 随着高延性纤维在ＨＦＲＰ布中比例的增加，对混凝土柱延性的改善有限。对于相同层数纤维布约束柱，随 着ＨＦＲＰ中芳纶纤维含量的增加，承载力增长越显著；ＨＦＲＰ中芳纶纤维含量相同时，随着聚酯纤维含量的 增加，承载力增加越显著。通过延性指数较好的分析了约束混凝土柱的变形性能。同种纤维布约束混凝土 试件随着纤维布层数的增加，延性指数值增大，说明其随着纤维布层数的增加，延性越好。李杰等ＩｌｏＪ通过 １４根ＦＩ冲管混凝土构件弯曲、轴压、偏压试验试验结果表明，经过环向、＋４５。和纵向混杂铺层设计的ＦＲＰ 管混凝土能有效地提高构件的承载力，构件具有很大的变形能力； 合结构能有效地提高构件的承载力，且构件具有很大的变形能力。 对于ＦＲＰ厚度或含ＦＲＰ率的影响，霍宝荣等【１ｌ】进行了２ｌ根圆柱在包裹不同的ＦＲＰ布种类和层数下的 力学性能的研究发现，两种纤维布加固后的ＲＣ柱的承载力有明显提高，ＣＦＲＰ布的承载力比ＢＦＲＰ布的高， 加固效果与所选用的纤维布种类、层数有关，但是ＢＦＲＰ和ＣＦＲＰ两种纤维布的加固效果差距不明显。同时， 约束混凝土的延性也有不同程度的提高，ＣＦＲＰ布的应变比ＢＦＲＰ布的大，包裹层数越多加固效果越好。周 乐等［砼１通过４根ＦＲＰ管高强混凝土组合柱的轴压试验，研究ＦＲＰ管纤维缠绕角度、ＦＲＰ管厚度等参数对组 合柱受力性能的影响。在荷载作用初期，说明此时ＦＲＰ管对混凝土的约束作用不明显，即与缠绕角度和ＦＲＰ 管厚关系不大；随着荷载继续增加，试件的极限承载力随缠绕角度的减小而增大，随管壁厚度的增大而增
FRP约束混凝土力学性能研究现状及存在问题
但由于受 实验条 件 、 材料本 身性 能 、 二者 如何 匹配 等一 系列 问题 的影响 ， 使得广 大学 者很难 建立 一个 合理 的 、 用 的计算模 通 型 ， 比较准确 地反 映具 体情况下 的应 力一应 变关系 。因此 如何 来 确定其应力一应变关 系计算模 型就成 为 Ｆ Ｐ约束混凝 土应 用中 Ｒ
２ １ ０ ． ×１ ｓ
高强钢丝
ＧＦ ＲＰ Ｃ ＲＰ Ｆ ＡＦ Ｐ Ｒ
７８ ０ ５
≈ ２００ ０ ≈ １５ ０ ０ ≈ １３ ｏ ０
２ ０ 舻 ． ×１
≈ ５１ １４ × ０ ≈ １ ５× １ ５ ． ０ ≈ ６ ４× １ ４ ． ０
４０ ０ １８ ０ ０
用 ， 而其力学性 能的研 究就显得非常 的必要和 紧迫 。 从 ຫໍສະໝຸດ －０ ‘
・
表 １ Ｆ Ｐ复合 材 料 的 力 学性 能 Ｒ
Ｈ 类 型 密度／ ｇ ｍ一 Ｉ・ ３ 【
普通钢筋 ７８ ０ ５
图 １ 典 型的轴心 受压纵 向应 力一应变关 系
１ ． ００
弹性模 量／ ａ 抗拉强度／ ａ ＭＰ ＭＰ 极限应变／ ％
Ｆ ＲＰ约 束 混凝 土 力 学性 能研 究现 状 及 存 在 问题
孙
摘
峰
陈 玉泉
要 ： 绍 了 Ｆ Ｐ新型结构材料 的应用优 点， 介 Ｒ 从应力一 应 变关系、 构件承载力 、 抗震性能 、 耐火性能等方面分 析 了 Ｆ Ｐ Ｒ
力 学性 能的研 究现状 ， 总结 了研 究中存在 的问题 ， 并提 出了有关建议 ， Ｆ Ｐ的设 计应 用具 有指导意义。 对 Ｒ 关键词 ： Ｒ Ｆ Ｐ约束混凝土 ， 应力一 应变关系 ， 学性 能 力
FRP约束混凝土力学性能,研究进展_OK
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• FRP格栅式FRP筋按照一定的方向组合而成的增强材料，有三维空间结构和二 维平面结构两种。FRP格栅用于混凝土构件中作为抗弯、抗剪的增强材料， 也可用于混凝土构件的体外加固材料。
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• FRP短纤维：由纤维长丝短切而成，其基本性能主要取决于原料—纤维长丝的 性能。较长丝而言，短纤维具有分散局黁、喂料方式多样、工艺简单的有点， 所以可以应用于长丝所不能适合的领域。
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基本力学性能
• FRP是一种各向异性材料，与纤维主要受力方向平行（轴向）是FRP的主要方 向。影响FRP力学性能的主要因素是FRP的体积率、树脂、纤维方向、尺寸效 应、质量控制及制造过程等。FRP的基本力学性能指标包括抗拉强度、抗压 强度及粘结性能。
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抗拉强度
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• 对于FRP筋混凝土结构，FRP筋与混凝土之间的粘结是通过表面的化合物来保 持的。当温度接近Tg时，表面化合物的力学性能将大大降低，不再传递FRP 筋与混凝土之间的粘接力。试验结果表明，当温度为Tg时，拉拔粘结强度降 低了20%~40%；温度为200 ℃时，拉拔粘结强度降低了80%~90%。Okamoto 等在1993年的试验结果表明，在持载作用下，温度分别达200 ℃ 、300 ℃时， AFRP筋、CFRP筋混凝土梁发生了破坏。Sakashita等在1997年的试验结果表明， 当温度为250~300 ℃，FRP筋混凝土梁发生破坏。
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• FRP型材：将纤维及树脂按照一定比例采用拉挤或缠绕工艺而制成的。FRP型 材按照截面形式可以分为工字形、L形、槽型、圆形及矩形。
frp对约束混凝土的影响分析
frp对约束混凝土的影响分析【1】引言：什么是约束混凝土？约束混凝土是一种常用的建筑材料，通过在混凝土中引入钢筋等材料，以提高混凝土的抗拉强度和抗裂能力。
这种加固技术常被应用在建筑结构中，特别是在梁、柱等承受大荷载的部位。
【2】约束混凝土的意义和挑战约束混凝土的加固作用可以有效地提高混凝土的强度和耐久性，进而增加建筑结构的安全性和使用寿命。
然而，约束混凝土也面临着一些挑战，特别是在材料选择和设计中的问题。
这些问题包括材料的成本、施工难度、以及设计细节等方面的考虑。
【3】frp的概念和特点FRP是Fiber Reinforced Polymer（纤维增强聚合物）的缩写，是一种新型的约束材料。
相比于传统的钢筋，FRP具有许多独特的特点，如高强度、轻质、耐腐蚀、无电导性等。
这些特点使得FRP成为一种理想的约束材料，可以在一定程度上解决传统约束混凝土所面临的问题。
【4】frp对约束混凝土的影响4.1 提高混凝土的抗拉强度FRP的高强度使得可以用更少的材料达到相同的约束效果。
通过使用FRP可大幅度提高约束混凝土的抗拉强度，从而增加整个结构的承载能力和安全性。
4.2 提高混凝土的抗裂能力混凝土在受力时容易产生裂缝，而FRP的应用可以有效减缓和控制裂缝的扩展。
FRP可以抵抗混凝土的抗裂能力，提高结构的稳定性和耐久性。
4.3 减轻结构自重相比于传统的约束材料，FRP具有更低的密度和更高的强度。
使用FRP约束混凝土可以减轻结构的自重，减少对地基和框架的压力，从而增加建筑的整体安全性。
【5】frp的挑战和发展趋势尽管FRP在约束混凝土中表现出许多独特的优势，但它仍面临着一些挑战。
FRP的成本相对较高，需要进行经济和可行性分析。
FRP的设计和施工需要专业的技术和经验，以确保其有效性和可靠性。
FRP的长期性能和耐久性还需要进一步的研究和验证。
然而，随着技术的不断发展，我们可以预见FRP在约束混凝土领域的广泛应用。
未来，随着制造技术和工程标准的进一步完善，以及成本的降低，FRP将成为更为常见的约束材料，为建筑结构的安全性和可持续性发挥重要作用。
FRP约束钢筋混凝土圆柱力学性能的试验研究
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试验方法与试验结果
试验概况 进行了 ( 种长细比、 * 种偏心距共 $" 个试件的试
图$ 典型 #>’? 材料单向拉伸曲线
>@A. $ BCD@5E< =1FG@<1 G=H1GG%G=HE@F 56HI1 JK #>’?
另 验， 其中有 - 个试件沿环向包裹了单向 #>’? 材料， - 个试件未包裹 #>’?。所有试件的截面直径 " 均为 试件基本参数如表 $ 所示， 其编号中最后一位 $0+//。 字母 “ &”和 “ ’”分别代表未包裹 #>’? 试件和包裹 另外为了对比长细比对 #>’? 约束混凝土 #>’? 试件。 效果的影响， 还制作了 " 个! $0+ 8 )++ 的素混凝土圆 柱体标准试件， 其中有 ) 个试件包裹了 #>’? 材料。 单向碳纤维布由日本东丽公司生产，其厚度为
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影响FRP约束混凝土柱力学性能的参数分析.
影响FRP约束混凝土柱力学性能的参数分析武萍，于峰，贡志刚（1.安徽工业大学建筑工程学院，马鞍山243002）（2.马鞍山市工程质量检测中心马鞍山243000）1 引言通过FRP对混凝土的约束作用，可以显著地提高其承载力和延性。
FRP约束混凝柱的应用方式主要两种：一种是用于旧有结构的维修加固，另一种是用于新建结构中。
为了合理对FRP约束混凝土柱进行设计，确定混凝土柱的承载力和延性的提高效果是很重要的。
早期有些学者直接引用钢筋约束混凝土的模型或钢管混凝土的模型来预测FRP约束混凝土柱的性能，结果表明，计算存在较大的误差。
这主要是因为约束机理的不同，钢材是弹塑性材料，在钢材屈服后，其应力保持不变，而应变仍然可以继续增加；而FRP是线弹性材料，在构件发生破坏之前，其应力和应变一直处于增加状态。
由于钢材和FRP约束机理的不同，因此必需建立适合于FRP约束混凝土柱的计算模型。
国内外的学者对此开展了大量的试验研究和理论分析，建立了相应的计算模型。
但这些模型只是考虑影响FRP约束混凝土柱力学性能一种因素或几种因素的影响。
本文通过对已有的大量的试验数据进行分析后，认为影响FRP约束混凝土柱力学性能的因素主要有：混凝土的强度等级、纤维复合材料（FBP）的种类、FRP的厚度和方向、环箍间距、混凝土的截面形状、构件的长细比和尺寸效应、并对这些影响因素进行综述和分析。
2 影响FRP约束混凝土柱性能的分析2.1 凝土强度等级对混凝土柱力学性能的影响陈世欣对不同强度等级的素混凝土柱包裹FRP的轴心受压试验，结果表明，随着混凝土强度的增加，碳纤维包裹混凝土柱的强度提高程度增大。
当混凝土的强度提高到C70时，碳纤维包裹混凝土柱强度提高程度有很大下降。
随着混凝士强度等级的增大，混凝土柱的延性系数逐渐减小，这说明混凝土柱强度等级增加，混凝土柱的脆性也增加。
吴刚通过对已有试验数据的分析，考虑混凝土强度等级对FRP约束效果的影响，引入了混凝士强度的调整系数。
FRP约束混凝土本构关系及FRP加固混凝土梁断裂过程分析的开题报告
FRP约束混凝土本构关系及FRP加固混凝土梁断裂过程分析的开题报告一、选题背景随着人类社会的发展，建筑物的安全性、经济性和可持续性逐渐成为人们关注的焦点。
其中，混凝土结构作为一种广泛应用的建筑材料之一，在建筑物中得到了广泛应用。
但是，在长期的使用过程中，混凝土结构容易出现老化、破裂、裂缝等问题，从而影响建筑物的安全性和使用寿命。
因此，需要通过一些手段对混凝土结构进行加固和修复。
一种常见的加固手段就是使用纤维增强塑料（FRP）进行加固，FRP 具有轻质、高强度、便于施工等优点，在混凝土结构中的加固和修复中得到了广泛应用。
对于FRP加固混凝土结构，以及混凝土结构的本构关系和断裂过程，需要建立相应的理论模型，并进行实验验证，从而为混凝土结构的加固修复提供科学依据。
二、研究内容和意义本次研究的主要内容是建立FRP约束混凝土本构关系，并分析FRP 加固混凝土梁的断裂过程。
具体研究内容包括以下方面：1.对FRP约束混凝土的本构关系进行建立，在考虑混凝土本身性能和FRP约束下混凝土变形的基础上，建立相应的数学模型，对混凝土的应力-应变关系进行分析。
2.利用ANSYS等有限元软件对FRP加固混凝土梁进行数值模拟，分析FRP在约束混凝土时的变形和应力分布情况，探讨FRP加固对混凝土梁的增强效果。
3.通过对FRP加固混凝土梁进行静载试验，验证模型的准确性，并分析混凝土梁的断裂过程，包括裂缝扩展、局部破坏等方面。
通过实验结果探究FRP加固混凝土梁的破坏机理，为混凝土结构的加固修复提供科学依据。
本项研究具有重要意义，其主要体现在以下几个方面：1.为混凝土结构的加固修复提供可靠的理论依据，提高加固修复的效率和质量。
2.拓展FRP在工程中的应用范围，为其在加固混凝土结构中的应用提供技术支持。
3.深入研究混凝土结构的本构关系和断裂机理，对混凝土结构的设计和安全评估具有重要意义。
三、研究方法本项研究的主要方法包括理论分析和试验研究两个方面。
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图 ｌｌＣＦ Ｐ加 固桥 主 梁 － Ｒ
４ ％桥墩 比例模型进行 了测试 ，结果表 明试件 的强度和延性 ２ Ｆ Ｐ约束混凝土柱性能 国外研究现状 ０ Ｒ 都得到 了很大 的提 高：Ｓａ ａ ｎ ｓ （９ ４ ａｄ ｔ ｅｈ １９ ）提 出了一种 用 ｍａ
提 出了有待改进 的方向。 关 键 词 ：Ｆ Ｐ 加 固 修 复 约束 混凝 土 本 构 Ｒ 中图分类号 ： Ｕ ６ Ｔ ５ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１０ ．９ ３（ ０ ０ ０ ．６ ．３ ０ ７３ ７ ２ １ ） ７０ ９０
随着使用时间的增长 以及长期受到恶劣环境腐蚀 、不利 最先采用 了 Ｆ Ｐ布缠绕约束的办法来加 固烟 囱， Ｒ 并取得 了不 荷载作用 等条件的影响， 桥梁 、 房屋等建筑 的实 际承载能力不 错 的效果： 其后美国萨克拉曼多（ ａｒｍｅｔ） Ｓｃ ａ ｎｏ 市的西部 Ｙ ｌ高 ｏ ｏ 断下降。然而 对不满足性能要求的下部结构进行置换需要花 架桥 中 ３０ ０ ０多根柱采用了 ＧＦ Ｐ的预制护套加固； Ｒ 同样采用 费 巨大的物力、 人力和财 力， 因此需要一种 新的加 固和修复方 Ｆ Ｐ对 桥 梁 进行 加 固的 还有 日本 的 Ｓ ｉｍｉ Ｒ ｈ ｙ ｎ ａ桥 、Ｔ ｂ ｏｆ ａｍｓＧ ｌ 法用来延 长桥梁等建筑 的使用寿命。使用 复合材料约束混凝 Ｃ ｕ ｌｂ桥 、 ｉ ｉ桥和 Ｓ ｍｉ ｍｏ桥等， Ｂｒｅ ｄ ｕ ｔ ｏ 美国的 Ｒ ｐｄＣｉ ａｉ ｔ ｙ桥， 德 土 柱便 是 其 中之 一 。 国的 Ｌ ｎ ｎｃｅＧ ｓｅ桥 、 ｅ ｂｒ２ ｔ ｓ ｕ ｅｓｈ ２ ａｓ Ｕｌ ｅｇ Ｓｒ ｓ桥和 Ｌ ｄ ｉｓａ ｎ ｎ ａ ｕ ｗｇｈｆ ｅ １Ｆ Ｐ应 用简 史 Ｒ 桥 等 。近 年 来 ，我 国也 逐 渐 开始 应 用 Ｆ Ｐ这 种 新型 材 料 。湖 Ｒ Ｆ Ｐ（ ｉ ｒ ｅ ｆｒｅ ｏ ｍｅ， 名 为 纤 维增 强聚 合 物 ） Ｒ Ｆｂ ｉ ｏｃｄＰ ｌ ｒ全 ｅＲ ｎ ｙ 南溆浦大江 口桥 、 上海宝山飞云桥、 及南京长江大桥 引桥、 广东 是一种人工合成材料， 由于其轻质高强的特 点， Ｒ Ｆ Ｐ最初被大 官汕线郭屋楼桥、 韶关地区风村桥 以及东莞市的 曲海和蓬庙两 量应用于 航空航天以及运动器材等领域 。从上世纪 ６ ０年代 座大桥等都采用了粘贴 Ｆ Ｐ布的加固方法， Ｒ 并且 ２０ ０ ０年完成 开始 ， 随着 全 球 建 筑 行 业 的高 涨 ， Ｒ Ｆ Ｐ材 料 也 开 始踏 入 土 木 工 了我国首部 Ｆ Ｐ片材加 固设计与施工技术规程 。 Ｒ 程 的舞 台。Ｆ Ｐ在土木领域 的应用最初是 以制成筋材 的形式 Ｒ 出现 ，主要用 于代 替恶劣环境下损坏的钢 筋。Ｆ Ｐ材料与钢 Ｒ 材相比具有 比重小， 比强度高， 比刚度高 ， 可设计性强 ， 抗疲劳， 耐腐蚀性强等优点； 而且 ， Ｒ Ｆ Ｐ材料是线弹性材料 ， 以持续 可 有效的提供约束应 力直至 Ｆ Ｐ材料破坏 。Ｍａ ｕ ａ １９ ） Ｒ ｔ ｄ （９０ 对 ｓ 在可能出现 塑性铰 的区域粘贴 Ｃ Ｒ Ｆ Ｐ片材 的桥墩进行 了性能
一
类是基 于塑性理论、能量法则的分析类模型 。此类模型精
试验 ， 试验结果表 明用 Ｆ Ｐ包裹混凝土柱不仅能提高其强度 确度高， 需要进行数值迭代 ， Ｒ 但 求解非常繁琐 ， 部分模型还利 和延性，还 能延缓节点处 由于 内部钢筋搭接失效而造成的脆 用有 限元 软 件 进 行 了非 线 性有 限元 分 析 。
Ｆ Ｐ约束混凝 土研究分析 Ｒ
口 庄 勇 金 成 华
３２０ ） ２ ０ ０ （ 义乌市交通设计有 限公 司 浙江 ・ 义乌
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
摘
要 ：首先 回顾 了 Ｆ Ｐ材料的应用历史， Ｒ 指出采用 Ｆ Ｐ材料外贴／ Ｒ 包裹混凝土方式加固既有结构 的有效性和
合理性。在对近年来 国内外 Ｆ Ｐ约束混凝土柱 研究成果 总结 的基础上， Ｒ 分析 了国内外约束 圆形、 方形 的混凝土 柱体 的应力、 应变， 本构 曲线及相 关参数 的模型研究现状。在此基础上， 指出 了国内外研 究成果 中存在 的问题 ，
横 极限强度 、 极限应变 、 应力・ 应变 种全新的 Ｃ Ｒ 加固系统， ＦＰ 采用一种全 自动机器 围绕着混凝土 动力荷载行为； 向变形性能、 柱将 Ｃ Ｒ 纤维丝编织成连续织物并获得成功； ｎ ｉ Ｂ ａ． 曲线模型： ＦＰ Ｎａ ｎ和 ｒ ｄ 截面形状影响、 尺寸影响、 Ｒ Ｆ Ｐ用量影响、 Ｒ Ｆ Ｐ种类 混凝土强度影响等 。 统计分析表 明， Ｆ Ｐ的研究可分 对 Ｒ ｆｒ（９ ５ 证 明 Ｆ Ｐ包 裹物 可 以有 效 的 提 高 混 凝 土柱 的强 度 影响、 ｏｄ １ ９ ） Ｒ
和 延 性 ： ｒ ｒｎ Ｓ ａ ａ （９ ６ 认 为 Ｆ Ｐ材 料 不 仅 仅 能 为 两大 类 ： 类是 试 验 数据 的归纳 、 结 以及 基 于此 的半经 验 、 Ｍｉ ａ 和 ｈ ｈｗｙ １９ ） ｍｉ Ｒ 一 总
起到加固作用，还 能作 为浇注混凝土的模板和一种新 的结构 半理论分析模型。这类模 型构造 比较简单便于 设计应用；另 形式 ； ａ １９ ） Ｘｉ Ｙ（９ ７ 对经过 Ｆ Ｐ材料加固后的桥 墩模型进行 ｏ Ｒ
清 晰 了解 Ｆ Ｐ包 裹 混 凝土 柱 的力 学 性 能 是 Ｆ Ｐ材 料 在 Ｒ Ｒ
国外学者对 Ｆ Ｐ包 Ｒ ＧＦ Ｐ带缠绕加固桥墩 的新技术， Ｒ 并认为使用复合材料包裹的 工程 中应用的前提和基础 。近二十年来，
方 法 来 加 固现 存 的 混 凝 土 柱 是 可行 的 ； ｅ ｌ（９ ５ ￣试 了 一 裹混凝土进 行了大量研究 。研究 内容涉及 到静力荷载行为 、 Ｓ ｉ ｅ １９ ） ｂ