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预应力碳纤维布加固混凝土预裂梁试验研究

作　者: 刘丽娜
导　师: 姜新佩
学　校: 河北工程大学
专　业: 水工结构工程
关键词: 预应力碳纤维布加固预裂梁
分类号: TU375.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 104次
引　用: 1次
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内容摘要

碳纤维布加固技术是一项新兴的加固技术。碳纤维布由于具有强度高、质量轻、耐久性耐腐蚀性好、施工方便等优点,被广泛应用于土木工程加固领域。然而,由于碳纤维布强度很高,而弹性模量相对较低,其强度必须在发生较大变形时才能够充分发挥,而此时被加固构件的挠度、裂缝宽度往往超出了正常使用极限状态的极限值,这在实际工程中是不允许出现的。另外,在实际工程中,对于一般的混凝土构件,构件总是带有裂缝工作的,而对需要加固的受弯构件更是存在着一定宽度的裂缝。在加固前对构件进行适当的卸载,可以减轻甚至消除碳纤维布应力应变滞后的现象,从而提高结构的整体承载力。因此,本文先将梁预裂后完全卸载,然后用预应力碳纤维布进行加固,既能模拟实际工程,又能充分利用碳纤维布的高强性能。本文对6根混凝土梁进行了试验研究,分析了预应力碳纤维布加固混凝土预裂梁的屈服荷载、极限荷载、抗弯刚度等工作性能,并分别比较了在不同预应力水平下、不同预裂程度及采用不同的附加锚固方式工况下的加固效果。试验结果表明,采用预应力碳纤维布能够充分发挥碳纤维布的高强性能,预裂梁的抗弯承载力和刚度都有明显的提高;用预应力碳纤维加固预裂梁,预裂程度的不同几乎不影响加固梁的屈服荷载、极限荷载和破坏形态;梁的初始开裂状态对构件的挠度有一定的影响,初始开裂程度越大,在相同荷载下,挠度值就越大;合适的附加锚固方式可以有效的抑制剥离破坏的发生,还可以提高梁的极限承载力,但对刚度影响不大。本文以平面假定为基础,对预应力碳纤维布加固混凝土预裂梁进行了全过程理论分析,提出了屈服荷载及极限荷载的计算公式,并与试验结果进行了比较,结果较吻合,并且留有安全储备,可供实际工程参考。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-17
  1.1 研究背景及意义  7-8
  1.2 碳纤维布加固技术的应用及研究现状  8-15
  1.3 本课题的提出及研究内容  15-17
第二章预应力碳纤维布加固预裂梁的试验  17-25
  2.1 试验目的  17
  2.2 试验梁的制作  17-18
  2.3 试验梁所用材料性能  18-19
  2.4 试验方案  19-24
  2.5 本章小结  24-25
第三章试验结果及分析  25-43
  3.1 试验现象与破坏形态  25-28
  3.2 试验结果及分析  28-42
  3.3 本章小结  42-43
第四章预应力碳纤维布加固预裂梁理论分析  43-60
  4.1 预应力碳纤维布张拉控制应力  43
  4.2 预应力影响因素  43-45
  4.3 基本假定  45-47
  4.4 预应力碳纤维布加固预裂梁的正截面承载力计算  47-58
  4.5 试验结果与理论分析比较  58-59
  4.6 本章小结  59-60
第五章预应力碳纤维布加固混凝土预裂梁的施工技术  60-69
  5.1 预应力碳纤维布施加方法  60
  5.2 预应力碳纤维布工作原理  60-61
  5.3 施工机具的设计  61-63
  5.4 具体的施工工艺  63-67
  5.5 施工机具在实际工程中的应用  67-68
  5.6 本章小结  68-69
结论  69-71
参考文献  71-75
致谢  75-76
作者简介  76
读硕士学位期间发表的论文和科研成果  76

预应力碳纤维布加固混凝土预裂梁试验研究

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