【摘要】：由于環(huán)境侵蝕、設(shè)計(jì)缺陷或使用荷載增加等原因,致使部分現(xiàn)役橋梁出現(xiàn)結(jié)構(gòu)或功能缺陷,繼而無法滿足當(dāng)前使用功能需求。因成本低、工期短,對缺陷橋梁進(jìn)行加固成為上述問題的一個(gè)解決方法。近年來,纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(Fiber Reinforced Polymer/Plastic,簡稱FRP)因其具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕性好等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)被眾多國家應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)及其它結(jié)構(gòu)的加固領(lǐng)域中。相較于傳統(tǒng)加固法,如增大截面法、外包鋼法、改變結(jié)構(gòu)體系法、體外預(yù)應(yīng)力法等,FRP加固法具有施工周期短、不需大型機(jī)械、幾乎不增加原結(jié)構(gòu)體積與重量等一系列優(yōu)點(diǎn)。但該方法仍然存在例如易發(fā)生早期剝離的缺陷,錨固是解決此問題的有效技術(shù)手段。附加錨固措施能夠有效提高FRP-混凝土界面間的粘結(jié)強(qiáng)度,推遲或者阻止FRP布材的早期剝離破壞;改善加固結(jié)構(gòu)受力特性,提高加固結(jié)構(gòu)的承載力、剛度、延性等力學(xué)性能。因此錨固方法對FRP加固法應(yīng)用到實(shí)際工程具有重要意義。本文設(shè)計(jì)了鋼板壓條錨固、FRP-U形箍錨固及混雜錨固三種錨固方法對鋼筋混凝土簡支梁進(jìn)行加固,并與對比梁作比較,通過抗彎試驗(yàn),分析并解釋了 FRP外貼法加固梁與未加固梁在承載力、跨中撓度、破壞模式等方面的差異;分析并對比了錨固對梁抗彎加固的力學(xué)性能影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:相較于未加固梁,FRP外貼法能夠有效提高梁的極限承載力及剛度;相較于傳統(tǒng)FRP加固法,錨固加固法能顯著提高梁的極限承載力、整體剛度、延性及FRP強(qiáng)度利用率,更為有效的發(fā)揮FRP作用;通過三種錨固方法的綜合比較,FRP-U形箍錨固方法更為簡單有效。另外,參考已有的FRP外貼加固法的粘結(jié)強(qiáng)度模型和極限承載力的設(shè)計(jì)公式,提出適用于端部FRP-U形箍加固梁的設(shè)計(jì)公式。
[Abstract]:Due to environmental erosion, design defects or increased load, some active bridges appear structural or functional defects, which can not meet the current functional needs. Because of low cost and short time limit, reinforcement of defective bridges becomes a solution to the above problems. In recent years, fiber reinforced composite (Fiber Reinforced Polymer/Plastic, (FRP) has been used in many countries for strengthening concrete structures, steel structures and other structures because of its high strength, light quality, good corrosion resistance and other advantages. Compared with the traditional reinforcement methods, such as the method of increasing section, the method of external steel, the method of changing the structure system and the method of external prestressing, FRP reinforcement method has a series of advantages, such as short construction period, no need of large machinery, and almost no increase in the volume and weight of the original structure. However, this method still has some defects such as early peeling, and anchoring is an effective technique to solve this problem. The additional anchoring measures can effectively improve the bond strength between the FRP- concrete interface, delay or prevent the early exfoliation of the FRP fabric, improve the mechanical properties of the strengthened structure, such as bearing capacity, stiffness, ductility and so on. Therefore, the anchoring method is of great significance to the application of FRP reinforcement method in practical engineering. In this paper, three kinds of anchoring methods are designed to reinforce reinforced concrete simply supported beams, such as steel plate compression bar Anchorage, FRP-U hoop Anchorage and hybrid Anchorage, and the results are compared with those of the contrast beams, and the flexural tests are carried out. The difference in bearing capacity, mid-span deflection and failure mode between beams strengthened with FRP method and unstrengthened beams is analyzed and explained. The effect of Anchorage on the mechanical properties of beams is analyzed and compared. The test results show that compared with the unstrengthened beams, the FRP method can effectively improve the ultimate bearing capacity and stiffness of the beams. Compared with the traditional FRP reinforcement method, the anchoring method can significantly improve the ultimate bearing capacity, overall stiffness, ductility and FRP strength utilization ratio, and play a more effective role in FRP. Compared with the three kinds of anchoring methods, the FRP-U method is more simple and effective. In addition, referring to the bond strength model and ultimate bearing capacity design formula of FRP external bonding reinforcement method, the design formula suitable for the end FRP-U reinforcement beam is put forward.
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：U445.72

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本文編號：2392486