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碳纤维布加固弯剪扭复合受力钢筋混凝土箱梁的试验研究
| 论文题名： | 碳纤维布加固弯剪扭复合受力钢筋混凝土箱梁的试验研究 |
| 关键词： | 碳纤维布;钢筋混凝土箱梁;复合受力;抗扭性能;加载试验 |
| 摘要： | 近些年来，伴随着交通量的增长，早期已建桥梁产生不同程度的病害， CFRP加固技术因诸多优势而受到工程人员的青睐。国内外研究学者对CFRP的加固钢筋混凝土结构的力学性能及使用性能进行了大量的理论分析与试验研究。CFRP加固也已经广泛使用在钢筋混凝土梁的抗弯以及抗剪加固方面，然而对于CFRP抗扭加固钢筋混凝土箱梁这方面的研究较少，特别是对CFRP加固复合受力作用下的钢筋混凝土箱梁的抗扭性能的研究更少。因此，本文对CFRP加固弯剪扭复合受力钢筋混凝土箱梁的抗扭性能进行了详细的试验研究。研究内容主要包括以下几个方面： 1．制作了五片试验梁，包括一片未进行加固的对照梁与四片采用不同方式加固的试验梁。试验的加载设备是烟台新天地试验技术有限公司与兰州交通大学共同设计的YJ-IIID型结构力学组合试验装置以及自制的加载装置，进行了四个工况的加载试验。 2．分析在纯扭受力作用下各片试验梁在弹性阶段的试验数据，得出提高箱梁抗扭性能的合理加固方式。分析在弯剪扭复合受力作用下试验梁的破坏形式、裂缝发展情况、钢筋应变、混凝土应变、CFRP的应变，得出CFRP加固能够显著提高复合受力作用下钢筋混凝土箱梁的抗扭承载力，而且箱梁抗扭刚度明显提高、变形性能得到改善。 3．箱梁开裂前，采用三向莫尔圆进行受力分析，并结合试验结果提出 CFRP加固复合受力钢筋混凝土箱梁的开裂扭矩公式。箱梁开裂后，基于变角度空间桁架模型理论，将纵向粘贴的CFRP和环向粘贴的CFRP的受力考虑在内对试验箱梁的抗扭承载力的进行了计算，计算结果与试验结果相符合。 4.运用ANSYS建立了CFRP加固钢筋混凝土箱梁的有限元模型，分析模拟箱梁在纯扭荷载作用下弹性阶段的刚度变形及混凝土的应变，并与试验值进行对比分析。通过对比得出ANSYS的计算结果与试验结果能够较好的吻合，表明所建立的箱梁模型能够准确分析箱梁在纯扭荷载下的应力应变。 |
| 作者： | 王伟 |
| 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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