【摘要】：碳纖維增強(qiáng)聚合物(CFRP)作為一種強(qiáng)度高、重量輕的先進(jìn)材料,在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固改造領(lǐng)域中取得了較為廣泛的應(yīng)用。由于多種材料的復(fù)合效果往往較單一材料更為復(fù)雜,且CFRP與混凝土之間的粘結(jié)狀況對(duì)加固構(gòu)件的承載能力和變形性能起著關(guān)鍵性的作用,因此對(duì)CFRP與混凝土之間的界面粘結(jié)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)具有十分重要的意義。本文提出了一種基于壓電應(yīng)力波的豎向加載下碳纖維片材加固鋼筋混凝土梁界面剝離損傷監(jiān)測(cè)方法,主要包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容:(1)本文制作了兩根鋼筋混凝土梁模型,并分別在其下側(cè)受拉區(qū)粘貼碳纖維布與碳纖維板,采用兩點(diǎn)加載方式進(jìn)行豎向加載試驗(yàn)。分別在CFRP片材以及梁對(duì)側(cè)粘貼壓電陶瓷片并作為驅(qū)動(dòng)器與傳感器,對(duì)梁的裂縫發(fā)展情況以及界面剝離損傷進(jìn)行監(jiān)測(cè)。(2)分別對(duì)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器施加以簡(jiǎn)諧信號(hào)以及掃頻信號(hào)進(jìn)行激勵(lì),對(duì)傳感器接收到的信號(hào)進(jìn)行采集并基于正弦幅值與小波包能量法進(jìn)行分析,并建立相應(yīng)的損傷指標(biāo)以對(duì)損傷狀況進(jìn)行識(shí)別,試驗(yàn)數(shù)據(jù)與裂縫開展情況吻合良好。試驗(yàn)結(jié)果表明本方法可以有效的監(jiān)測(cè)到梁的裂縫損傷發(fā)展情況以及碳纖維片材與混凝土之間的界面剝離損傷開展情況,并為預(yù)警提供幫助。(3)通過(guò)對(duì)跨中位置處應(yīng)變數(shù)據(jù)以及跨中撓度曲線的分析,可以發(fā)現(xiàn),在碳纖維片材與混凝土梁之間發(fā)生重大剝離損傷時(shí),應(yīng)變-荷載曲線與撓度-荷載曲線無(wú)明顯變化,并不能對(duì)剝離損傷做出識(shí)別。通過(guò)以上對(duì)比表明壓電應(yīng)力波法相較于傳統(tǒng)的測(cè)量方法有明顯的優(yōu)勢(shì)。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU375.1
【圖文】：

倡議得到越來(lái)越多國(guó)家與國(guó)際組織的積極響應(yīng)。在“一帶一路”的強(qiáng)力推動(dòng)下，沿線國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施投資與整體呈上升趨勢(shì)建設(shè)，對(duì)外承包工程業(yè)務(wù)整體發(fā)展勢(shì)頭良好。而在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)，各國(guó)之間互聯(lián)互通仍將是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點(diǎn)，公路、鐵路、港口、機(jī)場(chǎng)等建設(shè)依舊保持需求的旺盛，部分國(guó)家和地區(qū)的城市化發(fā)展也為房地產(chǎn)、市政等民生工程提供了長(zhǎng)期的發(fā)展機(jī)遇[2]。然而由于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限，或者由于設(shè)計(jì)施工時(shí)規(guī)范與現(xiàn)有規(guī)范不同，無(wú)法滿足當(dāng)前規(guī)范對(duì)安全性、耐久性和適用性等方面的要求，經(jīng)鑒定需要進(jìn)行加固[3]。另一方面，由于地震、臺(tái)風(fēng)、海嘯等外部因素的影響，以及建筑物使用功能的改變，過(guò)度使用，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的老化等因素，都將導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的安全性和承載能力大大降低[4]。如果直接對(duì)以上建筑物進(jìn)行拆除重建將會(huì)對(duì)資源造成極大的浪費(fèi)，于我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的基本思想也不相匹配[5]。因此，考慮通過(guò)對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸膛c補(bǔ)強(qiáng)來(lái)提高其承載力，使結(jié)構(gòu)在承載力，安全性，耐久性等方面能夠滿足現(xiàn)有的規(guī)范要求，能夠做到繼續(xù)進(jìn)行服役[6,7]。目前，如何對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的加固與補(bǔ)強(qiáng)，已成為土木工程界專家與學(xué)者研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。

倡議得到越來(lái)越多國(guó)家與國(guó)際組織的積極響應(yīng)。在“一帶一路”的強(qiáng)力推動(dòng)下，沿線國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施投資與整體呈上升趨勢(shì)建設(shè)，對(duì)外承包工程業(yè)務(wù)整體發(fā)展勢(shì)頭良好。而在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)，各國(guó)之間互聯(lián)互通仍將是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點(diǎn)，公路、鐵路、港口、機(jī)場(chǎng)等建設(shè)依舊保持需求的旺盛，部分國(guó)家和地區(qū)的城市化發(fā)展也為房地產(chǎn)、市政等民生工程提供了長(zhǎng)期的發(fā)展機(jī)遇[2]。然而由于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限，或者由于設(shè)計(jì)施工時(shí)規(guī)范與現(xiàn)有規(guī)范不同，無(wú)法滿足當(dāng)前規(guī)范對(duì)安全性、耐久性和適用性等方面的要求，經(jīng)鑒定需要進(jìn)行加固[3]。另一方面，由于地震、臺(tái)風(fēng)、海嘯等外部因素的影響，以及建筑物使用功能的改變，過(guò)度使用，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的老化等因素，都將導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的安全性和承載能力大大降低[4]。如果直接對(duì)以上建筑物進(jìn)行拆除重建將會(huì)對(duì)資源造成極大的浪費(fèi)，于我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的基本思想也不相匹配[5]。因此，考慮通過(guò)對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸膛c補(bǔ)強(qiáng)來(lái)提高其承載力，使結(jié)構(gòu)在承載力，安全性，耐久性等方面能夠滿足現(xiàn)有的規(guī)范要求，能夠做到繼續(xù)進(jìn)行服役[6,7]。目前，如何對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的加固與補(bǔ)強(qiáng)，已成為土木工程界專家與學(xué)者研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。

【參考文獻(xiàn)】

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1 許斌;蔡萍;周宇;黃清;;基于嵌入壓電技術(shù)的鋼管核心混凝土缺陷檢測(cè)[J];壓電與聲光;2015年04期

2 許斌;陳夢(mèng)琦;王海東;余地華;侯玉杰;;基于壓電阻抗的鋼管砼柱橫隔板剝離缺陷檢測(cè)[J];壓電與聲光;2015年01期

3 周宇;蔡萍;許斌;黃清;;基于嵌入壓電技術(shù)的鋼管混凝土界面缺陷檢測(cè)[J];施工技術(shù);2014年S2期

4 季園園;韓慶華;蘆燕;劉錫良;;CFRP在土木工程中的應(yīng)用研究[J];結(jié)構(gòu)工程師;2014年05期

5 李冰;許斌;;鋼管混凝土構(gòu)件鋼管與混凝土界面剝離損傷識(shí)別的試驗(yàn)研究[J];建筑科學(xué);2013年03期

6 林于東;夏樟華;黃O銸

本文編號(hào)：2735420