【摘要】：現階段預應力CFRP加固技術應用于危害橋梁加固工程中對于橋梁加固方法是一種極好的補充,改善了現有橋梁加固方法中的不足,采用預應力CFRP加固技術可以增大橋梁的極限承載能力,改善橋梁的力學性能,抑制裂縫的開展,減小橋梁的撓度變形,提高碳纖維布的有效利用率。但是將此項橋梁加固技術很好的應用于實際橋梁加固工程中存在著一定的問題,主要表現在碳纖維布預應力張拉系統(tǒng)上(現有張拉設備和錨固裝置操作繁瑣、占用空間大、對橋梁本身的損害大等問題)及施工工藝上。本文在現有張拉系統(tǒng)的基礎和原理上,并結合碳纖維布本身的特點,設計研發(fā)了一套新型張拉系統(tǒng);設計制作了 9根6m長的試驗梁進行了大比例尺試驗研究,更接近于實際橋梁工程;其中采用本套新型張拉系統(tǒng)對8根試驗梁進行了預應力碳纖維布加固,分別對8根試驗梁進行單層、雙層、三層碳纖維布粘貼加固;所施加的初始預應力度分別為25%、50%和75%,并對8根試驗梁采用機械錨固鋼板進行錨固,對8根試驗梁采用自制反力架進行四點彎曲加載。試驗結果表明采用新研發(fā)的碳纖維布張拉系統(tǒng)可以完成對碳纖維布施加設定大小的初始應力,且設備安裝操作方便,施工效率高;預應力CFRP及預緊螺栓聯合加固技術加固鋼筋混凝土梁可以有效的提高被加固梁極限承載能力,增大被加固梁的抗彎剛度,減小撓度變形,抑制裂縫的開展,使碳纖維布充分發(fā)揮了高強性能,改善橋梁的力學性能。通過對預應力碳纖維布加固RC梁力學性能分析研究,本文通過理論計算和試驗結果分析對比了極限承載力、撓度變形,理論計算與試驗結果吻合較好,總結了預應力碳纖維布及預緊螺栓聯合加固橋梁的受力機理。采用此項加固技術設計加固了濟菏高速G35線東平段的K137+128通道,效果顯著,總結出了依托于此套新型張拉系統(tǒng)的加固施工工藝。
[Abstract]:At present, the application of prestressed CFRP reinforcement technology in the construction of harmful bridge reinforcement is an excellent supplement to the bridge strengthening method, which improves the deficiency of the existing bridge reinforcement methods. The prestressed CFRP technique can increase the ultimate bearing capacity of the bridge, improve the mechanical properties of the bridge, restrain the crack development, reduce the deflection of the bridge, and improve the effective utilization ratio of the carbon fiber cloth. However, there are some problems in the application of the bridge reinforcement technology in the actual bridge strengthening project, which is mainly manifested in the prestressed tensioning system of carbon fiber cloth (the existing tension equipment and anchor device are complicated to operate and occupy a large space. Major damage to the bridge itself and other problems) and construction technology. In this paper, a new tensioning system is designed and developed on the basis and principle of the existing tensioning system and combining with the characteristics of the carbon fiber cloth itself. Design and manufacture of 9 6 m long test beams for large scale experimental research, more close to the actual bridge engineering; The new tension system was used to reinforce 8 test beams with prestressed carbon fiber sheets, and 8 test beams were strengthened with single layer, double layer and three layers of carbon fiber sheets respectively. The initial prestressing force applied is 25% and 75% respectively. 8 test beams are anchored by mechanical anchoring steel plate and 8 test beams are subjected to four point bending loading with self-made reaction frame. The test results show that the new carbon fiber tensioning system can apply the initial stress to the carbon fiber cloth, and the installation and operation of the equipment is convenient and the construction efficiency is high. The reinforced concrete beams strengthened with prestressed CFRP and prestressing bolts can effectively improve the ultimate bearing capacity of the strengthened beams, increase the flexural stiffness of the strengthened beams, reduce the deflection deformation, and restrain the crack development. The carbon fiber sheet can give full play to the high strength performance and improve the mechanical properties of the bridge. Through the analysis and study of mechanical properties of RC beams strengthened with prestressed carbon fiber sheets, the ultimate bearing capacity and deflection of RC beams are analyzed and compared by theoretical calculation and experimental results. The theoretical calculation is in good agreement with the experimental results. The stress mechanism of prestressed carbon fiber cloth and pre-tightening bolt is summarized. This reinforcement technique is used to design and reinforce the K137128 channel in Dongping section of Jihe High Speed G35 Line. The effect is remarkable, and the reinforcement construction technology based on this new tension system is summarized.
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：U445.72

【參考文獻】

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本文編號：2413231