考慮二次受力預(yù)應(yīng)力CFRP布加固混凝土梁受彎性能研究.pdf

1、分類號號號UDCCC密級級級戶漁今口‘0708140770幣戶勺勺勺矛擠襯聲去軍碩士學(xué)位論文考慮二次受力預(yù)應(yīng)力CFRP布加固混凝土梁受彎性能研究李剛學(xué)科名稱:學(xué)科門類:指導(dǎo)教師:申請日期:結(jié)構(gòu)工程李哲副教授2010年3月摘要論文題目:學(xué)科專業(yè):研究生:指導(dǎo)教師:考慮二次受力預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)工程CFRP布加固混凝土梁受彎性能研究李剛李哲簽名:苦剛副教授簽名:蟾絲摘要碳纖維增強(qiáng)材料(CFRP)作為一種新材料在混凝土結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，尤

2、其在非預(yù)應(yīng)力CFRP布加固混凝土受彎構(gòu)件方面，國內(nèi)外學(xué)者己做了大量的試驗和理論研究，我國己有CECS146:203《碳纖維片材加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程)，但是這種加固方法不能有效的減小梁的撓度變形和裂縫寬度，也不能承受原結(jié)構(gòu)的初始荷載，抵消初始變形，無法充分發(fā)揮CFRP布的高強(qiáng)性能。對CFRP布施加預(yù)應(yīng)力可以有效的解決上述問題，目前國內(nèi)關(guān)于預(yù)應(yīng)力CFRP布加固的研究大多限于試驗研究，理論分析和數(shù)值模擬方面很少。本文進(jìn)行了考慮構(gòu)件二次受

3、力情況下預(yù)應(yīng)力CF即布加固鋼筋混凝土梁受彎性能的數(shù)值模擬與理論分析，主要的研究內(nèi)容和結(jié)論如下:1、基于平截面假定、無粘結(jié)滑移假定和無粘結(jié)剝離破壞假定，對文獻(xiàn)【24，中的三根預(yù)應(yīng)力CFRP布加固鋼筋混凝土試驗梁運(yùn)用ANSYS軟件進(jìn)行了數(shù)值模擬，在模擬計算中，采用升溫法對CFRP布施加預(yù)應(yīng)力以及利用單元生死實現(xiàn)梁的不卸載加固后的受彎性能研究，通過對比試驗結(jié)果和有限元分析結(jié)果進(jìn)行了誤差分析，ANSYS計算值與試驗值吻合較好，說明本文建立的非線

4、性有限元模型可以較好地模擬預(yù)應(yīng)力CFRP布加固鋼筋混凝土梁的受彎過程，該計算方法可供實際加固工程沒計參考。2、在己有合理的數(shù)值模型基礎(chǔ)上，研究參數(shù)包括CFRP布的加固量、預(yù)應(yīng)力度、初始彎矩三個因素對加固效果的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:采用預(yù)應(yīng)力CFRP布加固混凝土梁，CFRP布的高強(qiáng)度性能可以得到有效發(fā)揮和利用，改變構(gòu)件的破壞模式，顯著提高構(gòu)件的極限承載力與非預(yù)應(yīng)力CF即布加固法相比，預(yù)應(yīng)力CFRP布加固混凝土梁可以延緩開裂，減小試件撓度

5、和裂縫寬度，提高屈服荷載，從而滿足構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)的要求提高CFRP布的加固量和預(yù)應(yīng)力度均可使構(gòu)件的受彎性能有所提高，但不是無限制的初始彎矩的存在使構(gòu)件的受彎性能有所降低，并且隨著初始應(yīng)力水平的增加，CF即布加固作用的降低程度更加明顯。3、在現(xiàn)有相關(guān)試驗研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)正截面承載力計算方法和現(xiàn)行《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》，對預(yù)應(yīng)力CFRP布加固鋼筋混凝土梁進(jìn)行理論分析。提出了預(yù)應(yīng)力CFRP布加固鋼筋混凝上梁