隨著國家“海洋強國”戰(zhàn)略的不斷推進,海上能源開發(fā)緊鑼密鼓地進行,海洋平臺技術快速發(fā)展,經(jīng)歷了從淺海的固定式導管架平臺到新型的浮式生產(chǎn)儲油平臺(FPSO)大發(fā)展,海洋平臺的數(shù)量與日俱增。在復雜的海洋環(huán)境中進行生產(chǎn)生活,海洋平臺結構經(jīng)歷著巨大的挑戰(zhàn),隨著平臺服役年限的增加,在環(huán)境腐蝕、疲勞荷載等因素影響下,結構出現(xiàn)不同程度的損傷進而導致其抗力降低影響結構安全性。為了延長平臺的使用壽命,使之發(fā)揮出更好的經(jīng)濟效益和社會效益,須及時對受損海洋平臺進行修復,傳統(tǒng)的修復技術存在著諸如修復難度大、成本高等一系列問題。針對受損海洋平臺修復的迫切性和傳統(tǒng)技術的不足性,基于土木工程中的碳纖維增強復合材料(CFRP)修復混凝土結構性能,利用粘貼碳纖維修復水下鋼結構的方法得到初步研究,因此本文利用ANSYS有限元軟件對碳纖維修復水下鋼結的修復加固效果及主要影響因素進行數(shù)值分析,為其工程化應用提供基礎。本文主要工作如下:首先,重點介紹了粘貼碳纖維修復鋼結構的粘結機理、破壞機理和影響粘結強度的因素,并以此為基礎總結了粘結構件的設計原則和粘貼碳纖維加固修復鋼結構的試驗施工工藝及步驟,為工程實踐提供了參考,也為下一步有...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 海洋平臺水下修復
        1.2.2 碳纖維加固技術
        1.2.3 碳纖維加固技術有限元數(shù)值分析
    1.3 研究的意義和目的
    1.4 文章內(nèi)容安排
2 CFRP粘結加固鋼結構理論基礎
    2.1 碳纖維加固鋼結構粘結機理
        2.1.1 加固材料
        2.1.2 粘結力產(chǎn)生的來源
    2.2 碳纖維加固鋼結構破壞機理
        2.2.1 粘結強度
        2.2.2 破壞理論
    2.3 影響粘結強度的因素
        2.3.1 膠粘劑的影響
        2.3.2 被粘結材料表面性能的影響
        2.3.3 粘結接頭的影響
        2.3.4 粘結工藝的影響
    2.4 粘結構件的設計原則
    2.5 CFRP水下加固修復鋼結構試驗施工工藝及步驟
    2.6 本章小結
3 CFRP水下加固修復鋼構件有限元數(shù)值模擬
    3.1 有限元理論基礎
    3.2 CFRP水下加固修復鋼構件有限元軟件ANSYS分析
        3.2.1 基本假定
        3.2.2 單元類型
        3.2.3 材料屬性
        3.2.4 建立幾何模型
        3.2.5 劃分網(wǎng)格
        3.2.6 定義約束與荷載
        3.2.7 分析求解
        3.2.8 后處理
    3.3 ANSYS有限元模擬結果與試驗結果對比分析
        3.3.1 CFRP水下加固修復鋼構件試驗與結果
        3.3.2 三種有限元模型與試驗結果比較
        3.3.3 三種有限元模型模擬結果精度分析
        3.3.4 “實體-實體-殼體”模型加固效果分析
    3.4 碳纖維加固鋼板的受力機理和破壞機理分析
    3.5 本章小結
4 CFRP水下加固修復鋼構件影響因素分析
    4.1 膠粘劑因素對加固效果的影響
        4.1.1 膠粘劑剪切模量的影響
        4.1.2 膠粘劑厚度的影響
    4.2 碳纖維布因素對加固效果的影響
        4.2.1 碳纖維布彈性模量對加固效果的影響
        4.2.2 碳纖維布厚度對加固效果的影響
    4.3 碳纖維布粘結長度和寬度對加固效果的影響
    4.4 本章小結
5 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝



本文編號：3786623