【摘要】：碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)加固修復(fù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛,其輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕等諸多優(yōu)點成為其被廣泛應(yīng)用的重要特點;但是,目前,粘貼CFRP布常采用的是普通環(huán)氧樹脂類有機(jī)膠粘劑,其玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度Tg僅為100℃,火災(zāi)高溫下很快失去粘結(jié)能力,加固作用失效,導(dǎo)致被加固構(gòu)件耐火極限遠(yuǎn)低于有關(guān)防火設(shè)計規(guī)范的規(guī)定。有機(jī)膠粘貼CFRP加固混凝土結(jié)構(gòu)的耐火性能遠(yuǎn)低于原混凝土結(jié)構(gòu)的耐火性能成為CFRP在建筑結(jié)構(gòu)中運用推廣的障礙,因此提高碳纖維加固混凝土結(jié)構(gòu)的耐火性能是目前亟待解決的問題。本文基于現(xiàn)有國內(nèi)外關(guān)于高溫下碳纖維加固鋼筋混凝土板的溫度場研究成果,對鋼筋混凝土板的溫度場進(jìn)行了數(shù)值模擬計算分析。論文主要工作內(nèi)容如下:1、采用數(shù)值分析方法推導(dǎo)出了鋼筋混凝土板的一維熱傳導(dǎo)有限元方程,對單面受火的未加固和用CFRP布加固的鋼筋混凝土板的溫度場進(jìn)行了數(shù)值模擬計算分析,并分別與相同條件下的試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了比對,比對結(jié)果表明:數(shù)值模擬結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)相近,數(shù)值模型合理可靠,可用于模擬鋼筋混凝土樓板的溫度場分析。2、總結(jié)了鋼筋混凝土板耐火極限的判定標(biāo)準(zhǔn),并結(jié)合數(shù)值模擬結(jié)果,對不同判定標(biāo)準(zhǔn)下未加固鋼筋混凝土板的耐火極限進(jìn)行了比較。3、分析了 ISO-834標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)升溫曲線下,鋼筋混凝土板截面溫度場的分布規(guī)律,研究了鋼筋混凝土板的耐火極限與混凝土保護(hù)層厚度、板厚度之間的關(guān)系,結(jié)果表明:耐火極限隨混凝土保護(hù)層厚度的增加有顯著的提高,而板厚對樓板的耐火極限基本沒有影響。4、對比分析了未加固與無防火保護(hù)CFRP布加固的鋼筋混凝土板溫度場的分布情況,研究結(jié)果表明:無防火保護(hù)CFRP布加固鋼筋混凝土板的耐火極限極低(5min左右),遠(yuǎn)低于原鋼筋混凝土樓板的耐火極限。5、研究了標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)環(huán)境下,厚涂型防火涂料厚度對CFRP布加固板耐火極限的影響,研究結(jié)果表明:火災(zāi)高溫下,CFRP布加固板的耐火極限隨著防火涂層厚度的增加而延長;采用30mm厚防火涂層時,有機(jī)膠粘劑受熱67min后失效,構(gòu)件的耐火極限可滿足二級耐火等級1h;40mm厚時,有機(jī)膠粘劑的耐火時長可達(dá)113min,可滿足一級耐火等級1.5h。論文中關(guān)于CFRP布加固鋼筋混凝土板溫度場分析與耐火性能的研究成果,可為實際加固工程防火設(shè)計和施工提供參考。
[Abstract]:The reinforced concrete structure strengthened with carbon fiber reinforced polymer (CFRP) is more and more widely used in the field of building structure strengthening. Its advantages such as light weight, high strength, corrosion resistance and so on have become the important characteristics of its wide application. Ordinary epoxy resin organic adhesives are often used to paste CFRP cloth. The glass transition temperature (Tg) is only 100 鈩，

本文編號：2201289