本文關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力碳纖維板—混凝土界面粘結(jié)性能研究

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【摘要】：預(yù)應(yīng)力碳纖維板加固技術(shù)融合了粘貼加固技術(shù)與預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的優(yōu)點,因而在結(jié)構(gòu)加固中成為研究的前沿和熱點。預(yù)應(yīng)力碳纖維板加固結(jié)構(gòu)能否有效,取決于兩方面。其一是預(yù)應(yīng)力的有效施加并保持,對于碳纖維板端部沒有設(shè)置可靠錨具的預(yù)應(yīng)力碳纖維板加固技術(shù)而言,可能存在較大的問題;而對于端部有可靠錨具的,相對而言,有效預(yù)應(yīng)力可以得到較好的保持;其次是碳纖維板與被加固結(jié)構(gòu)的粘接,應(yīng)該盡量避免出現(xiàn)剝離破壞。對于有端錨的預(yù)應(yīng)力碳纖維板,其與混凝土的粘接應(yīng)力分布機理與無端錨的有較大區(qū)別,如端部是否可以避免?因彎曲裂縫或剪切裂縫引起的碳纖維板中部剝離是怎樣形成并發(fā)展的?因此有必要針對這些新的問題進行研究。本文設(shè)計了加固試驗,探索了有端錨的預(yù)應(yīng)力碳纖維板與混凝土梁的粘接剪切應(yīng)力分布規(guī)律及變化規(guī)律,得到了如下成果:(1)整個加載試驗過程中,沒有發(fā)現(xiàn)碳纖維板存在端部剝離現(xiàn)象(包括雙層預(yù)應(yīng)力碳纖維板),說明可靠的端部錨固能夠完全克服端部剝離破壞。(2)試驗測試表明,因碳纖維板的端部設(shè)置了可靠的錨固(波形錨良好的錨固能力以及錨固座的可靠傳力),在碳纖維板的端部(靠近錨固端),盡管碳纖維板中的拉力不斷增加,但碳纖維板與混凝土的粘接剪切應(yīng)力始終處于比較低的狀態(tài)。此試驗結(jié)果證實了可靠的端部錨固可以降低端部的剪切剝離應(yīng)力,并能夠解釋端錨可以避免端部剝離破壞。(3)通過對碳纖維板中部與混凝土界面的粘結(jié)與剝離現(xiàn)象進行了試驗測試與分析,探討了CFRP-混凝土界面的粘結(jié)機理與剝離破壞機理,剝離破壞形式。并建立了預(yù)應(yīng)力碳纖維板有粘結(jié)加固T梁的有限元模型,對比試驗數(shù)據(jù),對界面剪切應(yīng)力的分布與變化規(guī)律進行了研究。由于裂縫的影響以及界面處理程度的不均勻,實際的粘接剪切應(yīng)力較為復(fù)雜,與模型存在一定偏差。(4)通過試驗和理論分析,給出了有端錨的預(yù)應(yīng)力碳纖維板的粘接剪切應(yīng)力分析模型。
【關(guān)鍵詞】：預(yù)應(yīng)力碳纖維板 粘結(jié)應(yīng)力 剝離破壞 波形錨 加固
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U445.72
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-27
• 1.1 前言10-11
• 1.2 我國橋梁現(xiàn)狀與橋梁加固發(fā)展概況11-18
• 1.2.1 我國現(xiàn)今橋梁總體現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 我國橋梁服役期所存在的問題12-14
• 1.2.3 我國危橋統(tǒng)計及加固的意義14-15
• 1.2.4 橋梁加固方法15-18
• 1.3 FRP材料特點及在預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)中的應(yīng)用18-25
• 1.3.1 FRP的力學(xué)性能18-20
• 1.3.2 CFRP板的特點20-21
• 1.3.3 預(yù)應(yīng)力碳纖維板錨固體系的開發(fā)與應(yīng)用21-24
• 1.3.4 預(yù)應(yīng)力碳纖維錨固體系研究存在的不足24-25
• 1.4 本課題研究背景及研究的意義25-26
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容26-27
• 第二章 CFRP板加固試驗梁方案27-35
• 2.1 引言27
• 2.2 試驗方案27-31
• 2.2.1 試件的尺寸設(shè)計27-29
• 2.2.2 試驗數(shù)據(jù)量測方案29-31
• 2.3 試驗材料及其處理31-33
• 2.3.1 碳纖維板的處理32
• 2.3.2 混凝土T梁的處理32-33
• 2.4 試驗加載方案33-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第三章 試驗現(xiàn)象與數(shù)據(jù)分析35-53
• 3.1 引言35
• 3.2 試驗現(xiàn)象35-41
• 3.2.1 T0構(gòu)件35-36
• 3.2.2 T1構(gòu)件36-38
• 3.2.3 T2構(gòu)件38-41
• 3.3 試驗數(shù)據(jù)分析41-51
• 3.3.1 平截面假定分析41-42
• 3.3.2 試件彎曲性能分析42-43
• 3.3.3 試件變形性能分析43-45
• 3.3.4 界面剝離破壞分析45-47
• 3.3.5 碳纖維板強度利用效率分析47-48
• 3.3.6 碳板應(yīng)變分析48-49
• 3.3.7 粘結(jié)應(yīng)力分析49-51
• 3.4 本章小結(jié)51-53
• 第四章 加固界面粘結(jié)應(yīng)力分布模型初步研究53-61
• 4.1 引言53
• 4.2 粘結(jié)現(xiàn)象的理論分析53-54
• 4.3 界面剝離破壞54-55
• 4.3.1 梁的剝離破壞形式54
• 4.3.2 剝離破壞機理54-55
• 4.4 界面粘結(jié)強度試驗與強度模型55-56
• 4.4.1 界面粘結(jié)強度試驗方法55
• 4.4.2 界面粘結(jié)強度模型55-56
• 4.5 波形錨錨固體系有粘結(jié)加固模型的力學(xué)機理56-59
• 4.5.1 無附加錨固措施的CFRP板受力模型57-58
• 4.5.2 有端錨但縱向碳板與混凝土無粘結(jié)的錨固模型58
• 4.5.3 有端錨且縱向碳板與混凝土有粘結(jié)的錨固模型58-59
• 4.6 本章小結(jié)59-61
• 第五章 CFRP加固實驗梁有限元分析與試驗對比驗證61-71
• 5.1 引言61
• 5.2 有限元分析基本假定及參數(shù)的選取61-64
• 5.2.1 有限元分析基本假定61-62
• 5.2.2 材料屬性及本構(gòu)關(guān)系的選取62-63
• 5.2.3 模型的選取63-64
• 5.3 單元模型的選取64-67
• 5.3.1 混凝土單元的建立64-65
• 5.3.2 鋼筋單元的建立65
• 5.3.3 碳板單元的建立65-66
• 5.3.4 鋼墊板單元的建立66-67
• 5.4 有限元模型的建立67-68
• 5.5 數(shù)值模擬計算與試驗結(jié)果對比分析68-70
• 5.6 本章小結(jié)70-71
• 第六章 結(jié)論與展望71-74
• 6.1 本文主要結(jié)論71-72
• 6.2 展望72-74
• 致謝74-75
• 參考文獻75-77
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果77

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