【摘要】：FRP由于其輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕,施工方便且具有良好的工作性能,使得FRP加固技術(shù)被人們逐漸認(rèn)識(shí)并大量應(yīng)用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固。目前,外貼FRP加固技術(shù)是最常用的加固技術(shù)。在外貼FRP加固過程中,彎剪裂縫的產(chǎn)生會(huì)導(dǎo)致界面應(yīng)力集中,從而引起FRP中部剝離,過早的剝離降低了FRP的材料利用率,也降低了結(jié)構(gòu)的安全性能。為延緩FRP的剝離,研究者提出了眾多方法,如混凝土表面處理法、嵌入式加固法、機(jī)械錨固法、纖維錨釘錨固法、復(fù)合錨固法等。本文提出一種新穎的FRP-ECC混合加固方法:采用ECC層替換鋼筋混凝土梁受拉側(cè)的混凝土層,利用ECC層良好的裂縫控制能力抑制上部混凝土層以及自身裂縫的發(fā)展,以形成了一個(gè)阻裂層,能夠起到有效延緩FRP剝離,甚至FRP拉斷也不剝離的作用,從而使FRP材料性能得以充分發(fā)揮,結(jié)構(gòu)承載力獲得顯著增長(zhǎng)�；谏鲜鱿敕�,本文對(duì)FRP-ECC混合加固銹蝕鋼筋混凝土梁的抗彎性能展開了試驗(yàn)研究和理論分析,并建立了FRP-ECC混合加固鋼筋混凝土梁以及ECC加固鋼筋混凝土梁的承載力模型。主要內(nèi)容包括:(1)對(duì)ECC進(jìn)行制備并確定其基本力學(xué)性能:立方體抗壓性能、棱柱體抗折性能、狗骨抗拉性能。目前大多數(shù)ECC極限拉應(yīng)變低于6%,但本文利用甲基纖維素增加漿體粘稠度,促進(jìn)纖維均勻分散而制備出的ECC極限拉應(yīng)變可高達(dá)7.3%。(2)對(duì)FRP-ECC混合加固未銹蝕鋼筋混凝土梁的抗彎性能展開試驗(yàn)研究。通過改變ECC層厚度這一參數(shù)來研究不同ECC層厚度下FRP-ECC混合加固梁抗彎性能的變化,并確定出一個(gè)最佳的ECC層厚度,同時(shí)也對(duì)FRP-ECC混合加固梁和單獨(dú)外貼FRP加固梁的抗彎性能進(jìn)行對(duì)比分析。試驗(yàn)研究結(jié)果表明:ECC層的引入成功改變了FRP的破壞模式,FRP不再發(fā)生剝離破壞而是拉斷破壞,且ECC層恰好包裹住縱筋時(shí)各項(xiàng)性能均較好;FRP-ECC混合加固梁的承載力、FRP材料利用率、耗能能力以及延性較單獨(dú)外貼FRP加固梁都得到了顯著地提升。(3)對(duì)FRP-ECC混合加固銹蝕鋼筋混凝土梁的抗彎性能展開試驗(yàn)研究。通過改變鋼筋銹蝕率這一參數(shù)來研究不同鋼筋銹蝕率下ECC加固和FRP-ECC混合加固的加固效果。其中,結(jié)合FRP-ECC混合加固未銹蝕鋼筋混凝土梁的經(jīng)驗(yàn),ECC層厚度均設(shè)置為剛好包裹住縱筋。試驗(yàn)研究結(jié)果表明:FRP-ECC混合加固未銹蝕鋼筋混凝土梁或銹蝕鋼筋混凝土梁之間沒有本質(zhì)區(qū)別,ECC層的引入同樣使FRP發(fā)生拉斷破壞;最后通過對(duì)兩種加固方式進(jìn)行比較,提出了對(duì)于鋼筋銹蝕率較大情況下應(yīng)選用FRP-ECC混合加固這一有效措施。(4)基于鋼筋混凝土梁受彎構(gòu)件正截面承載能力計(jì)算,建立了FRP-ECC混合加固鋼筋混凝土梁和ECC加固鋼筋混凝土梁的承載力模型,并提出在FRP-ECC混合加固鋼筋混凝土梁中,FRP的實(shí)際斷裂應(yīng)變應(yīng)取0.85?_f _u(?_(fu)是直拉試驗(yàn)下測(cè)得的FRP斷裂應(yīng)變值)進(jìn)行計(jì)算這一概念。
【圖文】：

本章制備的 ECC 是由普通硅酸鹽水泥，一級(jí)低鈣粉煤灰，石英砂，國產(chǎn)聚乙烯（PE）纖維，甲基纖維素，聚羧酸減水劑和本地自來水配制而成，未含有任何粗骨料，試驗(yàn)原材料見圖 2.1 和具體配合比見表 2.1。通過 X 射線熒光光譜分析（XRF）測(cè)得普通硅酸鹽水泥，一級(jí)低鈣粉煤灰的化學(xué)成分列于表 2.2。ECC 采用的石英砂最大粒徑 180μm、平均粒徑 135μm。甲基纖維素能夠有效增加漿體的粘稠度，促進(jìn)纖維均勻分散，其質(zhì)量摻量為膠體質(zhì)量的 0.05%。PE 纖維表面沒有經(jīng)過涂油處理，其長(zhǎng)度、直徑以及密度分別是 18mm、24μm、0.97g/cm3，體積摻量為 ECC 的 2%。ECC 的水膠比為 0.23。（a）水泥 （b）粉煤灰 （c）石英砂

表 2.1 ECC 配合比（單位：kg/m3）煤灰 石英砂 水 甲基纖361 397 336 0.72表 2.2 水泥和粉煤灰的化學(xué)成分（%）Al2O3Fe2O3MgO 4.4 3.3 3.3 22.2 5.8 1.0 需求較大，，故不宜用 JJ-5 型水泥砂拌，并且電動(dòng)攪拌器選用 S 型攪拌
【學(xué)位授予單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU375.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 張峰;徐向鋒;李術(shù)才;;HB-FRP加固RC梁的精細(xì)有限元分析[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2015年08期

2 王楠;徐世p

本文編號(hào)：2656115