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CFRP加固钢筋混凝土箱梁弯剪扭复合受力研究
| 论文题名： | CFRP加固钢筋混凝土箱梁弯剪扭复合受力研究 |
| 关键词： | 钢筋混凝土箱梁;CFRP加固;复合受力;承载力试验;桥梁结构 |
| 摘要： | 近年来，伴随着交通运输量的大幅度增加，桥梁结构的超负荷问题也日益严重，加之自然环境、材料老化以及不可抗力等因素的影响，桥梁结构相继产生了大量影响其正常使用功能的病害。而在这些桥梁结构中，大多数都处于复合受力的状态，对复合受力的桥梁结构进行加固愈发受到人们的重视。国内外学者关于复合受力的钢筋混凝土箱梁的试验以及理论研究已经取得了较好的成果，但对于加固的钢筋混凝土箱梁，在复合受力情况下的受力机理较为复杂，至今仍然缺乏较为深入的研究。CFRP作为一种新型的加固材料，在众多的加固工程中由于其优点突出而备受人们的青睐，因此，对CFRP加固钢筋混凝土箱梁进行复合受力下的承载力试验以及理论的研究显得意义重大。 本文进行了CFRP加固钢筋混凝土箱梁弯剪扭复合作用下的承载力试验研究。设计并制作了5片钢筋混凝土箱梁试件，然后对其中的4片箱梁试件按不同的加固方式进行CFRP加固，并通过试验装置对各箱梁试件进行分级加载试验，得到了各级荷载下箱梁各测试截面的挠度以及钢筋、CFRP、混凝土的应变，并对加载过程中梁体表面裂缝的发展过程进行观测，加载结束后记录梁体表面裂缝的位置。试验结果表明，在不同的CFRP加固方式下，弯剪扭复合受力下箱梁抗扭承载力的提高程度以及箱梁在复合受力下的开裂机理也不相同。 基于试验研究，应用变角度空间桁架理论，提出了扭剪型破坏的CFRP加固箱梁复合受力下的计算模型，并根据平衡条件建立方程，推导出了CFRP加固箱梁弯剪扭复合受力下的抗扭极限承载力公式，并将理论计算值与试验值进行了对比。在现行混凝土结构设计规范中受扭构件承载力相关计算公式的基础上，提出了适合箱形截面的加固受扭构件的承载力修正公式。 利用ANSYS有限元软件，建立了CFRP加固钢筋混凝土箱梁弯剪扭复合受力的有限元模型，对各箱梁试件在各级荷载下的受力情况进行数值模拟，计算所得的箱梁刚度曲线，钢筋、混凝土以及CFRP的应变曲线与试验结果基本吻合。 |
| 作者： | 杨高飞 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 丁南宏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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