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考虑剪力滞效应的嵌贴CFRP布加固RC箱梁的抗弯极限承载力
| 论文题名： | 考虑剪力滞效应的嵌贴CFRP布加固RC箱梁的抗弯极限承载力 |
| 关键词： | 碳纤维;嵌入式加固;抗弯极限承载力;剪力滞效应;混凝土桥梁 |
| 摘要： | 工程中常用的混凝土桥梁加固方法有增大截面加固法、粘贴钢板加固法、体外预应力加固法,此外,碳纤维凭借其高强、轻质、耐腐蚀和施工便利的优点,越来越广泛地应用于混凝土桥梁结构的补强中。近十几年来,科研人员对碳纤维加固钢筋混凝土结构进行了大量的试验研究和理论分析,但是现有的研究大部分局限于矩形梁、T形梁抗弯加固和抗剪加固的研究,而箱梁凭借其结构轻、抗扭刚度大的优点在工程实践中有广泛的应用,因此研究碳纤维片材加固混凝土箱梁具有重要的现实意义。另外表层嵌贴加固技术除了与表层粘贴加固技术一样可以提高被加固构件的强度和刚度,还可以相对减少构件受恶劣环境(高温、高湿和冻融等)的影响,并且能搞提高碳纤维片材的利用率,基于此本文对嵌贴CFRP加固RC箱梁进行了研究,主要研究工作有: (1)以三片钢筋混凝土箱梁为试验对象,未加固的箱梁做为对比梁,外贴碳纤维布加固的箱梁和嵌贴碳纤维布加固的箱梁与之对比,分别测量特征截面的挠度、混凝土及碳纤维布的应变。通过试验研究获得必要的试验数据,分析研究嵌贴CFRP布加固RC箱梁的力学性能。 (2)在现行成熟的钢筋混凝土梁受弯正截面极限承载力计算理论基础上,推导出了嵌贴CFRP布加固RC箱梁的抗弯极限承载力。然而当箱型梁在腹板内存在压应力时,其翼板内将会出现剪力滞后效应,因此,在传统的极限承载力理论基础上,考虑剪力滞的影响,对嵌贴CFRP布加固RC箱梁的计算理论进行了分析,同时提出正截面抗弯极限承载力的计算方法。 (3)以换算截面法为基础,应用变分原理分析了碳纤维布加固钢筋混凝土简支箱梁的剪力滞效应,推导出了简支箱梁在集中荷载作用下的应力计算公式,并且与前文中的试验值进行了对比,发现结果吻合较好。 (4)基于试验和理论分析的结果,利用大型通用有限元软件ANSYS建立嵌入式粘贴CFRP布加固RC简支箱梁的有限元模型,并将计算结果同理论计算结果和试验结果进行对比分析,结果表明计算结果比较接近。 |
| 作者： | 殷国飞 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 吴亚平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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