【摘要】：混凝土梁橋在運(yùn)營較長時間后,會出現(xiàn)混凝土開裂等破損現(xiàn)象,引起結(jié)構(gòu)承載力降低,使建筑物處于危險狀況。橋梁的加固補(bǔ)強(qiáng)可以恢復(fù)甚至增強(qiáng)鋼筋混凝土舊橋的抗彎剪性能,保證使用功能。目前外粘鋼板與粘貼碳纖維布(CFRP)兩種加固混凝土結(jié)構(gòu)的技術(shù)在工程應(yīng)用中發(fā)展較快,逐漸成熟。為了有效結(jié)合兩種材料,提出了一種鋼板與預(yù)應(yīng)力CFRP布組合加固的新方法,即:將鋼板錨固于鋼筋混凝土梁底部,碳纖維布施加預(yù)應(yīng)力后粘貼于鋼板上,實現(xiàn)對梁的組合加固。鋼板與碳纖維布的結(jié)合可以增強(qiáng)粘貼效果,同時預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用使之成為一種主動加固方式。本文首先論述了粘貼鋼板與粘貼碳纖維布、以及二者的組合加固方法在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,介紹了鋼板與預(yù)應(yīng)力碳纖維布組合加固方法的具體操作步驟以及兩種主要的預(yù)應(yīng)力施加方法,其次從理論上探討了未加固梁(對比梁)、單獨粘貼鋼板加固梁、單獨粘貼碳纖維布加固梁以及鋼板-預(yù)應(yīng)力CFRP布組合加固梁持荷下的受力情形,基于鋼板與預(yù)應(yīng)力碳纖維布組合加固RC梁的抗彎性能研究,系統(tǒng)地建立了適合組合加固梁抗彎正截面承載力計算公式,并與相關(guān)文獻(xiàn)試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,結(jié)果表明:理論計算值與相關(guān)文獻(xiàn)試驗值較為接近,試驗中梁的破壞模式和理論預(yù)測的破壞模式基本吻合;相對于單一粘貼碳纖維布加固梁,組合加固梁的極限彎矩提高了37.4%-57.1%,屈服彎矩提高了60.4%-95.7%;相對于單一粘貼鋼板加固梁,組合加固梁的極限彎矩提高了25.4%-39.7%,說明鋼板與預(yù)應(yīng)力碳纖維布組合加固技術(shù)可有效提高梁的抗彎性能。然后運(yùn)用有限元分析軟件,根據(jù)各個材料的本構(gòu)關(guān)系,建立計算模型,文中鋼筋混凝土梁采用分離式模型,介紹了各種材料所使用的單元類型,分析結(jié)果表明:數(shù)值模擬與試驗現(xiàn)象吻合良好,提出的抗彎承載力計算公式合理可靠。最后結(jié)合本文引用文獻(xiàn)以及其他相關(guān)試驗分析了鋼板與預(yù)應(yīng)力CFRP布組合加固梁的破壞形式,組合加固梁正截面抗彎破壞模式可以分為超筋破壞、適筋破壞和剝離破壞三大類。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U441

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本文編號：2670332