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预应力CFRP板抗弯加固RC梁桥的实用设计方法研究
| 论文题名： | 预应力CFRP板抗弯加固RC梁桥的实用设计方法研究 |
| 关键词： | 混凝土桥;预应力碳纤维板;加固处理;抗弯承载力 |
| 摘要： | 随着我国经济建设迅速发展，交通运输要求也不断提高，在进行大量公路铁路桥梁建设的同时，由于年久失修，许多旧桥已经无法满足现代交通的要求和标准，逐渐变成了危桥，这使得桥梁养护维修加固的工作日益繁重。因此，研究加固效果好，造价低，施工方便的新型桥梁加固技术具有重要的意义。预应力碳纤维板加固是近些年发展的一种新型桥梁加固技术，该技术不仅能有效提高加固结构的承载力，显著减小结构变形，提高结构强度和刚度，还能够充分发挥碳纤维板拉伸强度高的特点，该方法加固效果突出，施工方便且具有良好的耐久性。 国内外学者针对预应力CFRP板加固混凝土梁桥开展了大量试验研究，试验数据也相对充分。但关于预应力CFRP板抗弯加固RC梁桥的设计理论和计算原则方面的研究还很少，缺乏预应力碳纤维板加固技术相应有效的实用设计公式和预应力CFRP板抗弯加固RC梁桥加固设计的原则和方法。 针对以往研究成果的不足，本文主要进行了以下几方面的工作： 首先，收集国内外已开展的关于预应力碳纤维板加固钢筋混凝土梁的试验研究资料和数据，对已有试验梁进行有限元数值模拟。从影响加固效果的因素分析出发，找出关键影响因素：原梁受拉钢筋配筋率，混凝土强度，碳纤维板用量，预应力水平等。并在数值模拟的基础上完成了对CFRP板加固梁的参数分析。 其次，结合国内外试验梁数据以及数值模拟参数分析结果，进行了预应力CFRP板加固RC梁桥抗弯承载力的设计理论分析。总结分析预应力CFRP板加固钢筋混凝土梁的破坏形式，并建立相应的抗弯承载力的计算公式。推导了活载作用下CFRP板应变增量计算公式，并利用已有数据拟合计算得到极限状态下预应力CFRP板应力的经验公式，提出了以综合配筋指标为参数的活载应力增量计算方法。结合对预应力CFRP板加固混凝土梁受力过程及刚度变化的分析，推导了挠度计算公式。 最后，根据理论分析和公式推导计算过程，总结提出预应力CFRP板抗弯加固RC梁桥的实用设计方法。给出了预应力CFRP板加固RC梁CFRP板加固设计和承载力复核计算的基本步骤和流程。并将实用设计方法应用于实桥加固设计算例中，验证了预应力CFRP板加固RC梁桥实用设计方法的适用性和有效性。 |
| 作者： | 李昌昊 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 张连振 |
| 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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