【摘要】：為改善FRP加固材料強度利用率低的現(xiàn)狀,配合預(yù)應(yīng)力FRP加固混凝土梁的研究,本文設(shè)計了一套纖維網(wǎng)主動加固施力系統(tǒng),并首先對其張拉端和錨固端幾何參數(shù)及工作應(yīng)力進行了概念設(shè)計;其次,通過有限元分析對該裝置進行了參數(shù)優(yōu)化,如分離式楔形夾具中楔塊的長度、錨固區(qū)混凝土螺栓的種植深度、螺栓的個數(shù)以及滑移量最小的錨固方式;再次,采用自主研發(fā)的雙面張拉裝置進行了錨固端可靠性試驗,通過不同滑移量及荷載加載量的對比確定了波形錨具內(nèi)部微齒形狀及錨固區(qū)合理的錨固方式;最后,采用該加固系統(tǒng)進行了模型梁應(yīng)用試驗驗證。通過以上研究得到以下結(jié)論:(1)自主研發(fā)的纖維網(wǎng)主動加固系統(tǒng)由張拉端和錨固端組成,概念設(shè)計階段給出了張拉端、錨固端各個部件的基本尺寸,并通過力學(xué)計算給出了分離式楔形夾具的傾角為2度,波形錨具夾片中波形的個數(shù)為12個;(2)通過有限元分析確定了楔形夾具中楔塊的長度為100mm,確定了不同等級混凝土在不產(chǎn)生損傷的前提下所需的最小螺栓埋置深度和單層、雙層張拉所需螺栓的個數(shù)(分別為4個,6個),給出了不同錨固方式下纖維網(wǎng)在錨具內(nèi)的滑移量值;(3)采用自主開發(fā)的雙側(cè)張拉裝置進行了錨固端可靠性試驗。通過不同滑移量和加載量的對比得出夾片內(nèi)部波形微齒比三角形、直角形的錨固效果要更為有效。張拉單層纖維網(wǎng)的合理錨固方式為C,雙層錨固方式為F。試驗結(jié)果基本與有限元分析結(jié)果一致;(4)針對于主動加固系統(tǒng)提出了一套完整的PTRM加固鋼筋混凝土梁施工工藝;(5)通過鋼筋混凝土矩形梁上反拱試驗,得出采用手動(人力)施加預(yù)應(yīng)力的方式是可行的。試驗梁跨中的反拱度和應(yīng)變試驗值與理論值誤差在10%以內(nèi),再次證明本文研發(fā)加固系統(tǒng)的有效性和計算公式的正確性;(6)通過模型梁應(yīng)用試驗驗證,在彎曲極限荷載破壞后,主動加固系統(tǒng)仍保持完好,并且纖維網(wǎng)的預(yù)應(yīng)力損失較小;(7)應(yīng)用本文研發(fā)的預(yù)應(yīng)力纖維網(wǎng)主動加固施力系統(tǒng)能顯著提高梁的開裂和屈服荷載。
【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】：2018
【分類號】：U445.72

【參考文獻】

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本文編號：2631987