本文關(guān)鍵詞：CFRP加固鋼筋混凝土箱梁彎剪扭復(fù)合受力研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,伴隨著交通運(yùn)輸量的大幅度增加,橋梁結(jié)構(gòu)的超負(fù)荷問題也日益嚴(yán)重,加之自然環(huán)境、材料老化以及不可抗力等因素的影響,橋梁結(jié)構(gòu)相繼產(chǎn)生了大量影響其正常使用功能的病害。而在這些橋梁結(jié)構(gòu)中,大多數(shù)都處于復(fù)合受力的狀態(tài),對復(fù)合受力的橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固愈發(fā)受到人們的重視。國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于復(fù)合受力的鋼筋混凝土箱梁的試驗(yàn)以及理論研究已經(jīng)取得了較好的成果,但對于加固的鋼筋混凝土箱梁,在復(fù)合受力情況下的受力機(jī)理較為復(fù)雜,至今仍然缺乏較為深入的研究。CFRP作為一種新型的加固材料,在眾多的加固工程中由于其優(yōu)點(diǎn)突出而備受人們的青睞,因此,對CFRP加固鋼筋混凝土箱梁進(jìn)行復(fù)合受力下的承載力試驗(yàn)以及理論的研究顯得意義重大。本文進(jìn)行了CFRP加固鋼筋混凝土箱梁彎剪扭復(fù)合作用下的承載力試驗(yàn)研究。設(shè)計(jì)并制作了5片鋼筋混凝土箱梁試件,然后對其中的4片箱梁試件按不同的加固方式進(jìn)行CFRP加固,并通過試驗(yàn)裝置對各箱梁試件進(jìn)行分級加載試驗(yàn),得到了各級荷載下箱梁各測試截面的撓度以及鋼筋、CFRP、混凝土的應(yīng)變,并對加載過程中梁體表面裂縫的發(fā)展過程進(jìn)行觀測,加載結(jié)束后記錄梁體表面裂縫的位置。試驗(yàn)結(jié)果表明,在不同的CFRP加固方式下,彎剪扭復(fù)合受力下箱梁抗扭承載力的提高程度以及箱梁在復(fù)合受力下的開裂機(jī)理也不相同�；谠囼�(yàn)研究,應(yīng)用變角度空間桁架理論,提出了扭剪型破壞的CFRP加固箱梁復(fù)合受力下的計(jì)算模型,并根據(jù)平衡條件建立方程,推導(dǎo)出了CFRP加固箱梁彎剪扭復(fù)合受力下的抗扭極限承載力公式,并將理論計(jì)算值與試驗(yàn)值進(jìn)行了對比。在現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中受扭構(gòu)件承載力相關(guān)計(jì)算公式的基礎(chǔ)上,提出了適合箱形截面的加固受扭構(gòu)件的承載力修正公式。利用ANSYS有限元軟件,建立了CFRP加固鋼筋混凝土箱梁彎剪扭復(fù)合受力的有限元模型,對各箱梁試件在各級荷載下的受力情況進(jìn)行數(shù)值模擬,計(jì)算所得的箱梁剛度曲線,鋼筋、混凝土以及CFRP的應(yīng)變曲線與試驗(yàn)結(jié)果基本吻合。
【關(guān)鍵詞】：混凝土箱梁 CFRP 復(fù)合受力 承載力
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U446
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-17
• 1.1 鋼筋混凝土箱梁研究概述10-12
• 1.2 CFRP加固的特點(diǎn)及研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.1 CFRP性能簡介12
• 1.2.2 加固概述12
• 1.2.3 CFRP加固與其他加固方法比較12-13
• 1.3 CFRP加固箱梁的試驗(yàn)和理論研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.1 國內(nèi)學(xué)者的研究13-14
• 1.3.2 國外學(xué)者的研究14-15
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容和意義15-17
• 2 CFRP加固鋼筋混凝土箱梁彎剪扭復(fù)合受力的試驗(yàn)研究17-26
• 2.1 引言17
• 2.2 試驗(yàn)梁的設(shè)計(jì)與制作17-18
• 2.3 試驗(yàn)梁CFRP加固方式18-20
• 2.4 材料力學(xué)性能20-21
• 2.5 測試內(nèi)容與方法21-25
• 2.5.1 加載設(shè)計(jì)21-22
• 2.5.2 試驗(yàn)加載制度22
• 2.5.3 扭轉(zhuǎn)變形22-23
• 2.5.4 鋼筋的應(yīng)變測量23-24
• 2.5.5 混凝土及CFRP應(yīng)變測量24-25
• 2.6 本章小結(jié)25-26
• 3 試驗(yàn)破壞全過程及試驗(yàn)結(jié)果分析26-42
• 3.1 試驗(yàn)的破壞過程和試件的破壞形態(tài)26-30
• 3.2 試驗(yàn)梁承載力變化30
• 3.3 構(gòu)件的剛度變化30-32
• 3.3.1 抗扭剛度的變化31
• 3.3.2 抗彎剛度的變化31-32
• 3.4 構(gòu)件鋼筋應(yīng)變分析32-38
• 3.4.1 縱筋應(yīng)變32-35
• 3.4.2 箍筋應(yīng)變35-38
• 3.5 CFRP應(yīng)變分析38-41
• 3.5.1 縱向CFRP應(yīng)變39
• 3.5.2 橫向CFRP應(yīng)變39-41
• 3.6 本章小結(jié)41-42
• 4 CFRP加固鋼筋混凝土箱梁彎剪扭復(fù)合受力的理論研究42-52
• 4.1 引言42
• 4.2 混凝土開裂前的應(yīng)力分析42-44
• 4.3 混凝土開裂后的應(yīng)力分析44-48
• 4.4 理論值與試驗(yàn)值的對比48-49
• 4.5 按混凝土規(guī)范分析49-51
• 4.5.1 混凝土規(guī)范公式推導(dǎo)49-51
• 4.5.2 截面限制條件51
• 4.6 本章小結(jié)51-52
• 5 CFRP加固鋼筋混凝土箱梁復(fù)合受力的有限元分析52-73
• 5.1 有限元分析概述52
• 5.2 有限元模型選用52-53
• 5.3 單元類型選擇53-55
• 5.3.1 混凝土單元53
• 5.3.2 鋼筋單元53-54
• 5.3.3 CFRP單元54-55
• 5.4 試驗(yàn)材料本構(gòu)關(guān)系55-57
• 5.5 材料破壞準(zhǔn)則57
• 5.6 試驗(yàn)梁網(wǎng)格劃分和求解技術(shù)57-60
• 5.7 計(jì)算結(jié)果分析60-72
• 5.7.1 受扭承載力和扭矩—扭轉(zhuǎn)角曲線60-63
• 5.7.2 彎矩—撓度曲線63-66
• 5.7.3 鋼筋和CFRP的應(yīng)變66-69
• 5.7.4 裂縫和變形69-72
• 5.8 本章小結(jié)72-73
• 6 結(jié)論與展望73-75
• 6.1 結(jié)論73-74
• 6.2 研究展望74-75
• 致謝75-76
• 參考文獻(xiàn)76-79
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果79

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：469726