本文關鍵詞：預應力碳纖維板加固既有橋梁的應用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：橋梁是確保道路暢通的咽喉,也是重要的民生工程。隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展,科學技術水平的提高,交通運輸量也必然隨之增加。為緩解交通壓力,興建了大量的橋梁工程,但同時現(xiàn)役橋梁會因起初設計標準值低、施工不當,自然環(huán)境影響以及人為等因素出現(xiàn)各種各樣的病害。這些病害可能會直接影響橋梁的承載能力,使橋梁發(fā)生破壞;也可能對橋梁長期使用產(chǎn)生影響,造成安全隱患。因此,研究優(yōu)良的橋梁加固技術對推動我國交通事業(yè)的發(fā)展具有重大意義。預應力碳纖維板加固法是近幾年新興的一種結構加固技術,它結合了普通粘貼碳纖維片材加固法和預應力加固法的優(yōu)點,通過對碳纖維板施加預應力后粘貼到需加固構件的受拉面上,使其與加固構件共同受力,增加了結構的承載能力,減小了結構的變形,提高了構件的剛度,改善了構件的受力性能。由于碳纖維材料具備輕質高強、耐腐蝕、施工便利以及耐久性等優(yōu)點,使其與其他傳統(tǒng)加固方式相比有很大的優(yōu)勢,在土木工程領域有很好的發(fā)展前景。隨著科技越來越發(fā)達,計算機水平隨之不斷進步,有限元軟件也日益完善,將預應力碳纖維板加固技術與有限元模擬軟件結合,可以更好、更快、更方便的分析加固梁的受力性能,為實際工程的設計施工提供參考。本文主要研究內容包括:首先介紹預應力碳纖維板加固法的原理以及理論計算方法,為之后工作提供理論依據(jù)和技術支持;然后結合工程實例,對依托工程進行現(xiàn)場觀察以及靜、動載試驗,了解該工程現(xiàn)存問題,即混凝土存在蜂窩、麻面及裂縫等現(xiàn)象,鋼筋存在銹蝕及失效情況,進而提出解決方案。最后選擇預應力碳纖維板加固法為最優(yōu)方案,并利用橋梁博士有限元軟件驗證加固效果,對原設計、實際施工以及加固后三種情況做對比分析(本文僅對六號梁做以說明),驗算內容包括:持久狀況承載能力極限狀態(tài)驗算、持久狀況正常使用極限狀態(tài)驗算以及持久狀況的應力驗算。根據(jù)實際所做工作以及對預應力碳纖維板加固法的深刻體會,本文做出了總結并提出了進一步的研究內容。預應力碳纖維板加固法是未來結構加固行業(yè)的發(fā)展趨勢,該依托工程成功的加固效果具有較大的工程實用價值,為預應力碳纖維板加固法應用于實際工程項目打下了堅定的基礎。
【關鍵詞】：預應力碳纖維板 橋梁病害 橋梁加固 荷載試驗 有限元分析 承載力
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U445.72
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 研究背景及意義10-14
• 1.2 預應力碳纖維板加固方法的特點14-15
• 1.2.1 碳纖維材料性能簡介14
• 1.2.2 預應力碳纖維板加固法的優(yōu)點14-15
• 1.3 預應力碳纖維板加固國內外研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3.1 國內研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.2 國外研究現(xiàn)狀16-18
• 1.4 本文的主要研究內容18-19
• 第二章 預應力碳纖維板加固理論分析19-30
• 2.1 預應力碳纖維板加固原理及方法19
• 2.2 預應力碳纖維板應力損失的計算19-22
• 2.2.1 張拉控制應力19-20
• 2.2.2 預應力損失和碳纖維板的有效張拉應力20-22
• 2.3 預應力碳纖維板加固梁正截面承載能力的計算22-29
• 2.3.1 基本假定22-25
• 2.3.2 破壞模式25
• 2.3.3 受彎承載力的計算25-29
• 2.4 本章小結29-30
• 第三章 依托工程成橋荷載試驗30-46
• 3.1 依托工程概況30-31
• 3.2 橋梁外觀檢查31-34
• 3.2.1 橋梁技術狀況檢查31-33
• 3.2.2 橋梁專項檢測33-34
• 3.3 靜載試驗34-42
• 3.3.1 靜載試驗目的34
• 3.3.2 靜載試驗方案34-35
• 3.3.3 荷載效率35-37
• 3.3.4 靜載試驗車輛加載布置37-39
• 3.3.5 結果及分析39-42
• 3.3.6 靜載試驗結論42
• 3.4 動載試驗42-45
• 3.4.1 測試截面及測試目的42-43
• 3.4.2 試驗內容43
• 3.4.3 試驗方法及測點布置43-44
• 3.4.4 結果及分析44
• 3.4.5 動載試驗結論44-45
• 3.5 本章小結45-46
• 第四章 依托工程有限元模擬分析46-72
• 4.1 加固方案46-54
• 4.2 有限元模型的建立54-56
• 4.2.1 全橋模型54
• 4.2.2 主要材料及參數(shù)54-55
• 4.2.3 結構主要荷載55-56
• 4.3 有限元模擬結果對比分析56-71
• 4.3.1 持久狀況承載能力極限狀態(tài)驗算56-59
• 4.3.2 持久狀況正常使用極限狀態(tài)驗算59-66
• 4.3.3 持久狀況的應力驗算66-71
• 4.4 本章小結71-72
• 第五章 結論與展望72-74
• 5.1 結論72
• 5.2 展望72-74
• 參考文獻74-79
• 作者簡介及在研究生期間取得的成果79-80
• 致謝80

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本文編號：305793