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CFRP加固钢筋混凝土梁的界面应力和抗弯性能的分析

作　者: 丁红林
导　师: 吴亚平
学　校: 兰州交通大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: CFRP 钢筋混凝土梁界面应力抗弯性能有限元
分类号: TU375.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

纤维增强复合材料(CFRP)是一种新型的复合材料它可以代替传统的加固材料进行加固,在结构工程加固方面的应用相当广。纤维增强塑料具有高强、轻质、耐腐蚀等诸多优越的特点,对其的研究也越来越多；薄壁箱梁结构有着很好的力学性能,比其他箱梁类型有很多优点,在桥梁结构中得到了广泛关注和应用。钢筋混凝土梁主要的破坏形式是弯剪破坏,弯曲破坏就是所谓的延性破坏,而剪切破坏即脆性破坏,延性破坏允许应力进行重新分布,并且带有明显的预兆,而脆性破坏则为突然的,破坏的后果极其的严重,受弯加固的梁,验算梁的受剪承载力是很重要的,受剪加固是钢筋混凝土加固的一个重要组成部分,不论是在受弯加固还是受剪加固中,其方法目前使用最多的是表层粘贴加固法,而嵌入式加固法的试验研究和理论研究都很少。本文首先介绍了箱型梁截面的优点,然后综述了传统混凝土加固技术与纤维增强塑料加固技术的发展和研究。本文主要完成了以下工作：(1)首先推导出预应力表层粘贴CFRP布加固钢筋混凝土箱梁在张拉端预应力释放后粘结界面剪应力的计算公式,而且推导出了在保证不发生界面剥离破坏情况下CFRP布最大可施加的预应力公式。然后,推导出了外荷载作用下的粘结界面剪应力和正应力的计算公式。最后,推导出了预应力CFRP布加固钢筋混凝土连续箱梁的界面应力公式同时进行了有限元对比分析。(2)通过有限元对表层嵌贴CFRP板加固钢筋混凝土梁的抗弯性能进行研究。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-15
  1.1 引言  8-9
  1.2 混凝土加固技术的应用现状  9-10
  1.3 CFRP加固混凝土结构技术概述  10-14
    1.3.1 表面粘贴CFRP加固技术应用现状  11
    1.3.2 U型CFRP粘贴技术  11-12
    1.3.3 内嵌CFRP片材技术  12-13
    1.3.4 内嵌CFRP片材背景  13-14
  1.4 存在的问题  14
  1.5 本文主要研究内容  14-15
2 预应力表面粘贴CFRP布加固混凝土连续箱梁的界面应力分析  15-40
  2.1 预应力释放过程中加固箱梁的界面剪应力分析  15-18
  2.2 外荷载作用箱梁加固的界面应力分析  18-26
    2.2.1 界面剪应力分析  19-22
    2.2.2 界面正应力分析  22-24
    2.2.3 受压区高度x_c的确定  24-26
  2.3 两等跨连续梁分别在跨中受—集中力P作用下的界面应力  26-35
    2.3.1 两等跨连续梁分别在跨中受—集中力P作用下的界面剪应力求解  26-31
    2.3.2 两等跨连续梁分别在跨中受—集中力P作用下的界面正应力求解  31-35
  2.4 预应力CFRP布加固钢筋混凝土连续箱梁的有限元分析  35
  2.5 分析模型  35-36
  2.6 预应力CFRP布加固连续箱梁计算结果分析  36-39
    2.6.1 预应力释放后界面应力结果分析  36-37
    2.6.2 荷载作用阶段界面应力结果分析  37-39
  2.7 本章小结  39-40
3 表层嵌贴CFRP板条加固钢筋混凝土梁抗弯性能分析  40-67
  3.1 主要研究内容  40-44
    3.1.1 粘结性能研究  40-41
    3.1.2 界面粘结强度  41-42
    3.1.3 界面粘结—滑移关系  42-44
  3.2 抗弯加固研究  44-66
    3.2.1 抗弯加固研究概况  44-50
    3.2.2 建立有限元模型  50-60
    3.2.3 影响加固梁抗弯性能的参数分析  60-66
  3.3 本章小结  66-67
4 展望  67-68
  4.1 进一步解决的问题  67
  4.2 展望  67-68
结论  68-69
致谢  69-70
参考文献  70-75
攻读学位期间的研究成果  75

CFRP加固钢筋混凝土梁的界面应力和抗弯性能的分析

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