CFRP板條嵌入式加固損傷鋼筋混凝土梁抗彎試驗與理論研究

CFRP板條嵌入式加固損傷鋼筋混凝土梁抗彎試驗與理論研究

作者:師大云端圖書館 時間:2015-10-22 分類:博士論文 喜歡:1424
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【摘要】CFRP板嵌入式加固法是一種新形式的加固方法。CFRP板嵌入式加固法是指預先在需要加固的構件表面開槽,其次向槽中注入粘結材料,然后將CFRP板放入槽中來改善構件受力性能的加固方法。與表面外貼法相比,CFRP板嵌入式加固法具有材料用量少、耐腐蝕、適用于表面不平的構件,與構件傳力更有效,遭受意外荷載不易損傷等特點。本文制作了17根鋼筋根混凝土梁,試驗梁設計時考慮了配筋率、CFRP板加固量和鋼筋混凝土梁損傷等3種試驗參數。通過測定試驗梁的開裂荷載、屈服荷載、極限荷載、變形、裂縫以及試驗梁混凝土、鋼筋、碳纖維應變,分析CFRP板條嵌入式加固鋼筋混凝土梁的破壞機理,研究配筋率、CFRP板加固量和損傷情況等對加固梁裂縫發展、開裂荷載、屈服荷載、極限荷載及剛度的影響,并對比CFRP板條嵌入式加固損傷鋼筋混凝土梁與外貼CFRP板條加固損傷鋼筋混凝土梁的加固效果。在試驗研究的基礎上,對加固梁的受彎承載力、撓度計算方法和裂縫計算方法進行理論研究。主要研究工作如下:1、進行CFRP板條嵌入式加固鋼筋混凝土梁的抗彎試驗研究,分析CFRP板條嵌入式加固鋼筋混凝土梁的破壞機理,研究配筋率、CFRP板加固量和梁損傷情況等對加固破壞形式、裂縫發展、開裂荷載、屈服荷載、極限荷載及剛度的影響。2、在現有CFRP加固結構構件的承載力計算模型的基礎上,根據鋼筋混凝土梁抗彎承載力計算的基本理論,探討CFRP板條嵌入式加固鋼筋混凝土梁承載力計算方法。3、采用最小剛度原則,分析CFRP板條嵌入式加固鋼筋混凝土梁在正常使用狀態下的剛度,推導加固梁跨中撓度計算公式。4、根據鋼筋混凝土梁裂縫計算理論,推導加固梁在正常使用狀態的平均裂縫間距和最大裂縫寬度計算公式。通過上述的試驗研究和理論研究,得出如下一些結論:1、加固梁的破壞形式主要受配筋率和加固量的影響;采用CFRP板條嵌入式加固可以有效的提高加固梁的特征荷載;加固梁的變形性能主要受加固量和初始荷載影響。2、在不考慮發生CFRP板剝離破壞的情況下,推導建立加固梁的承載力計算公式,計算結果與試驗值基本吻合。3、推導出的撓度計算公式計算正常使用狀態下加固梁的跨中撓度,計算值與試驗值較吻合。4、根據鋼筋混凝土梁裂縫計算理論,給出了正常使用狀態下加固梁的平均裂縫間距和最大裂縫寬度計算公式。通過和試驗值比較,計算值與試驗值相差較小。
【作者】梁金福;
【導師】燕柳斌;
【作者基本信息】廣西大學,結構工程,2014,博士
【關鍵詞】鋼筋混凝土梁;CFRP板嵌入式加固;抗彎承載力;碳纖維板;剝離破壞;破壞形式;損傷;初始荷載;

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