本文關(guān)鍵詞：基于纖維壓條和U形箍錨固FRP-混凝土界面粘結(jié)性能試驗(yàn)研究

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【摘要】：纖維增強(qiáng)復(fù)合材(Fiber-reinforced Plastic,簡稱FRP)因具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn),而被廣泛應(yīng)用于混凝土及其他結(jié)構(gòu)的加固中。外貼FRP片材于鋼筋混凝土梁/板底部對其進(jìn)行抗彎加固是FRP加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的主要應(yīng)用形式之一。但是外貼FRP加固混凝土構(gòu)件容易發(fā)生早期剝離破壞,導(dǎo)致FRP加固效果降低。大量研究表明對外貼FRP片材采用端部錨固系統(tǒng),可以減緩甚至防止剝離破壞的發(fā)生,提高FRP片材的利用率和加固效果。然而目前對錨具的作用機(jī)理以及錨具的設(shè)計(jì)的研究還很少。因此,本文設(shè)計(jì)了兩批單剪試件,研究常見的兩種纖維錨具—纖維壓條和U形箍對FRP-混凝土界面粘結(jié)性能的影響,探究纖維錨具與單剪拉條的傳力機(jī)理,在此基礎(chǔ)上提出錨具的設(shè)計(jì)方法。本文包括以下三部分主要內(nèi)容：(1)基于纖維壓條錨固FRP-混凝土的界面粘結(jié)性能試驗(yàn)研究。針對FRP抗彎加固混凝土板出現(xiàn)的端部剝離問題,設(shè)計(jì)了10個(gè)外貼FRP抗彎加固的混凝土板,在FRP的端部粘貼不同的纖維壓條,通過單剪實(shí)驗(yàn),系統(tǒng)研究了纖維壓條一系列參數(shù),包括粘結(jié)長度、寬度、粘貼角度以及層數(shù),對FRP-混凝土的粘結(jié)性能的影響,探究纖維壓條與單剪拉條的傳力機(jī)理。其結(jié)論不僅可應(yīng)用于纖維壓條限制FRP加固鋼筋混凝土板的剝離破壞,也可作為研究單剪拉條與U型箍(本文第二部分)傳力機(jī)理的基礎(chǔ)。試驗(yàn)結(jié)果表明,纖維壓條對FRP-混凝土粘結(jié)性能具有明顯的影響,45°或30°斜向纖維壓條能夠有效地限制/減緩FRP單剪拉條的剝離破壞,并明顯提高試件的極限承載能力和延性以及FRP單剪拉條的最大應(yīng)變。(2)基于U形箍錨固FRP-混凝土界面粘結(jié)性能研究。針對FRP抗彎加固混凝土梁常出現(xiàn)的端部剝離問題,通過對13個(gè)端部粘貼不同U形箍的混凝土小梁進(jìn)行單剪試驗(yàn),研究U形箍的粘結(jié)長度、粘貼角度以及小梁的轉(zhuǎn)角半徑,對FRP-混凝土的粘結(jié)性能的影響,并進(jìn)一步研究U形箍與單剪拉條的傳力機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)果表明,U形箍的粘結(jié)長度、粘貼角度對U形箍的錨固效率具有較大的影響,而且影響規(guī)律與纖維壓條致,相比于應(yīng)用最為廣泛的豎向U型箍,FRP單剪拉條上的拉力能更加有效地傳遞至45°和30°斜向U型箍,其剝離破壞從而能被斜向U型箍限制,使得試件的極限承載能力和延性得到更加明顯的提高。同時(shí),在梁轉(zhuǎn)角處設(shè)置倒角可以有效避免U型箍在此處因?yàn)閼?yīng)力集中而發(fā)生拉斷破壞。(3)基于上述試驗(yàn)研究結(jié)果,進(jìn)一步分析纖維錨具的作用機(jī)理,引入傳遞系數(shù)來表征錨具的錨固效果。通過分析不同情況下的傳遞系數(shù),得到傳遞系數(shù)的近似規(guī)律,為纖維錨具設(shè)計(jì)中參數(shù)的取值提供依據(jù),進(jìn)而對錨具尺寸進(jìn)行初步設(shè)計(jì),最后,本文以一個(gè)算例進(jìn)一步闡述纖維壓條/U型箍的設(shè)計(jì)方法
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU528

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本文編號：1273419