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贯入式FRP筋抗剪加固混凝土桥面板力学性能研究
| 论文题名： | 贯入式FRP筋抗剪加固混凝土桥面板力学性能研究 |
| 关键词： | 公路混凝土桥梁;桥面板;力学性能;纤维增强复合材料;抗剪加固 |
| 摘要： | 近年来随着交通量的快速增长，以及公路车辆荷载水平的显著提高，导致公路混凝土桥梁车辆活荷载应力相比过去已明显增大。已建桥梁结构的钢筋混凝土桥面板在使用一定年限后，由于较小的保护层厚度、除冰盐直接作用在其表面导致板内钢筋锈蚀等原因，结构功能退化问题尤为严重。到目前为止，对桥面结构加固研究工作主要集中在抗弯加固,而国内外研究已经表明,不配抗剪钢筋的混凝土桥面板的主导失效模式为剪切破坏而非弯曲破坏，因此对混凝土桥面板端部抗剪加固的研究具有重要意义。 近年来纤维增强复合材料（Fibre Reinforced Polymer，FRP）加固技术受到越来越多的关注，但现行FRP加固技术，例如表面粘贴法（Externally Bonded，EB）和表层嵌贴法（Near Surface Mounted，NSM），并不适用于桥面板抗剪加固，因此本次研究将采用截面贯入式（Embedded Through-Section，ETS）技术对混凝土桥面板进行抗剪加固，并采用FRP筋作为ETS技术加固材料。ETS技术作为一种较为新颖的结构加固技术，目前国内外对其的研究相对较少，尤其是在桥面抗剪加固领域。 基于以上讨论，本文首先对混凝土桥面板板带试件进行加载试验，研究试件抗剪性能，重点研究参数包括：ETS加固筋筋材类型、筋材布置、筋材直径以及钻孔损伤分析。试验中将通过分析加载过程结构变形、应变、承载力以及破坏模式等结果数据，研究不同试件的工作性能，并以此分析试件参数变化对结构工作性能的影响； 与此同时，采用有限元分析软件ABAQUS对试验模型进行数值模拟和分析，通过对加载试验试件模拟的吻合程度，说明所建立的数值模型的准确性，并在此基础上，研究各个参数对ETS加固试件工作性能和加固效果的影响； 在试验研究与数值模拟的基础上，采用基于改进的BPE模型的基础上提出的ETS-FRP筋抗剪贡献计算模型，并通过本次试验及已有的相关试验的试验结果，与理论公式计算结果进行对比和分析。从对比结果可以看出，本文采用的计算模型的计算结果与试验结果较为吻合，可以较为准确的计算试件承载力，并可根据计算结果判断试件失效模式，为后续研究提供重要的参考价值。 |
| 作者： | 王绪纲 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 傅学怡 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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