本文關(guān)鍵詞：纖維織物網(wǎng)增強水泥砂漿加固鋼筋混凝土T梁抗彎性能試驗研究

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【摘要】：纖維織物網(wǎng)—纖維增強聚合物水泥砂漿(TRM)加固混凝土梁是一種將高強纖維織物網(wǎng)格嵌入聚合物水泥砂漿中并粘結(jié)于混凝土表面的加固技術(shù)。與常規(guī)FRP加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)相比,該加固技術(shù)因使用砂漿這種水泥基無機凝膠材料,因而能夠與原結(jié)構(gòu)混凝土相互滲透并更好的相容,此外聚合物水泥還具有耐高溫、能夠用于水下環(huán)境能諸多優(yōu)點,使得該加固方法具有更加廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。本文在自主研發(fā)的芳綸纖維織物網(wǎng)成品的基礎(chǔ)上,展開了纖維織物—聚合物水泥加固混凝土結(jié)構(gòu)的研究。研究首先利用雙剪切試驗探索了界面處理方式對混凝土—聚合物砂漿粘結(jié)性能的影響,其次通過對1片對比梁和3片AFRP—TRM加固梁的靜力試驗對影響加固效果的因素(加固量、纖維束空隙率)進行了研究,最后結(jié)合有限元分析和理論分析,對AFRP—TRM加固鋼筋混凝土T梁抗彎性能進行了研究,得出以下結(jié)論:(1)纖維束空隙率和混凝土—砂漿的界面粘結(jié)強度對TRM加固層的工作性能有重要影響,纖維束空隙率過小將導(dǎo)致纖維束所在平面內(nèi)砂漿有效面積不足而發(fā)生剪切破壞(分層破壞);混凝土—砂漿界面的粘結(jié)強度不足將導(dǎo)致加固層的剝離破壞,這兩種破壞都屬于早期破壞的范疇,在加固設(shè)計時因注意避免。(2)采用鋼板進行局部錨固可以顯著提高混凝土—砂漿界面的粘結(jié)強度,使得加固層與原梁很好的協(xié)調(diào)工作,避免剝離破壞的發(fā)生。(3)對于未發(fā)生早期破壞的加固梁,在忽略加固層砂漿與梁體混凝土、芳綸纖維束與加固層砂漿之間滑移時,有限元模型能較好地模擬加固梁的受力性能。但對于早期破壞的加固梁,模擬值與試驗值相差較大。(4)針對不同破壞模式,給出了AFRP—TRM加固鋼筋混凝土T梁極限承載力的計算公式,可供實際加固設(shè)計參考。
【關(guān)鍵詞】：橋梁加固 芳綸纖維 纖維增強水泥砂漿 鋼筋混凝土T梁 抗彎性能試驗
【學(xué)位授予單位】：長安大學(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10-18
• 1.1 引言10-11
• 1.2 纖維織物網(wǎng)增強水泥砂漿加固技術(shù)11-16
• 1.2.1 纖維織物網(wǎng)增強水泥砂漿加固技術(shù)簡介11-12
• 1.2.2 纖維織物網(wǎng)增強水泥砂漿加固技術(shù)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.3 纖維織物網(wǎng)增強水泥砂漿主動加固前景分析14-16
• 1.3 本文研究內(nèi)容16-18
• 第二章 聚合物砂漿—混凝土界面粘結(jié)性能試驗18-28
• 2.1 新老混凝土粘結(jié)性能研究現(xiàn)狀18-21
• 2.1.1 新老混凝土粘結(jié)性能影響因素研究18-19
• 2.1.2 新老混凝土粘性性能試驗方法19-21
• 2.2 試驗概況21-24
• 2.2.1 試驗設(shè)計21
• 2.2.2 試件制作21-23
• 2.2.3 試驗裝置及試驗方案23-24
• 2.3 試驗現(xiàn)象24-25
• 2.4 試驗結(jié)果及分析25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-28
• 第三章 試驗梁設(shè)計制作及加載方案28-37
• 3.1 試驗概況28
• 3.2 試驗材料28-31
• 3.3 試驗梁設(shè)計制作31-33
• 3.4 試驗加載方案及量測內(nèi)容33-37
• 3.4.1 試驗設(shè)備33-34
• 3.4.2 試驗加載方案34-35
• 3.4.3 量測內(nèi)容及測點布置35-37
• 第四章 試驗結(jié)果及分析37-48
• 4.1 試驗現(xiàn)象及破壞特征37-41
• 4.2 承載力分析41-43
• 4.3 荷載—跨中撓度曲線分析43-44
• 4.4 荷載—鋼筋應(yīng)變曲線分析44-45
• 4.5 延性分析45-47
• 4.6 本章小結(jié)47-48
• 第五章 數(shù)值分析及結(jié)果比較48-63
• 5.1 引言48
• 5.2 材料本構(gòu)關(guān)系48-54
• 5.2.1 混凝土本構(gòu)模型48-53
• 5.2.2 鋼筋本構(gòu)模型53-54
• 5.2.3 芳綸纖維束本構(gòu)模型54
• 5.2.4 聚合物砂漿本構(gòu)模型54
• 5.3 單元類型54-55
• 5.3.1 混凝土、聚合物砂漿單元類型54-55
• 5.3.2 鋼筋、芳綸纖維束單元類型55
• 5.4 數(shù)值模型建立55-58
• 5.4.1 幾何模型建立55-56
• 5.4.2 相互作用及邊界條件56-57
• 5.4.3 網(wǎng)格劃分57-58
• 5.5 有限元計算結(jié)果對比分析58-62
• 5.5.1 極限承載力分析58-60
• 5.5.2 荷載—跨中撓度曲線分析60-61
• 5.5.3 荷載—鋼筋應(yīng)變曲線分析61-62
• 5.6 本章小結(jié)62-63
• 第六章 芳綸纖維織物網(wǎng)增強水泥砂漿加固鋼筋混凝土T梁正截面承載力計算63-75
• 6.1 破壞類型和極限狀態(tài)分析63-64
• 6.2 正截面極限承載力計算64-74
• 6.2.1 基本假定64
• 6.2.2 界限破壞相對受壓區(qū)高度64-67
• 6.2.3 最小、最大配網(wǎng)率計算67-68
• 6.2.4 少筋破壞梁正截面承載力計算68-70
• 6.2.5 適筋破壞梁正截面承載力計算70-72
• 6.2.6 超筋破壞梁正截面承載力計算72-74
• 6.3 正截面承載力計算值與試驗值比較74
• 6.4 本章小結(jié)74-75
• 結(jié)論與展望75-77
• 參考文獻77-82
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文82-83
• 致謝83

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