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湿热环境下混凝土梁桥粘贴CFRP加固耐久性设计方法研究
| 论文题名： | 湿热环境下混凝土梁桥粘贴CFRP加固耐久性设计方法研究 |
| 关键词： | 混凝土梁桥;CFRP加固;耐久性;湿热环境 |
| 摘要： | 目前，国内外对于中小跨径的混凝土梁桥的加固工程，采用的方法大多为粘贴CFRP片材加固法。此方法在工程上的大量运用，也造成了广泛的耐久性问题，于是，人们想通过研究在加固结构的使用年限内耐久性的影响因素和各种环境作用机制，进一步提高加固结构的耐久性，并为加固设计提供保证耐久性的理论依据。而现有混凝土结构耐久性设计的依据主要是参考《混凝土结构耐久性设计规范》，而对于粘贴加固结构的耐久性设计并没有合适的参考，不同于单一的混凝土结构耐久性设计的是，粘贴加固更需要考虑的是粘贴材料本身的耐久性、粘贴界面胶层的耐久性、粘贴加固后构件整体的耐久性。而关于粘贴CFRP加固混凝土结构的耐久性试验研究也取得不少成果，但是还没有形成系统的关于在湿热环境下混凝土梁桥粘贴CFRP加固耐久性的设计方法。 本文通过对交通运输部建设科技项目“荷载与湿热环境耦合作用下粘贴加固梁桥耐久性关键技术研究”(2015318814190)中相关试验研究中获得的成果进行分析，并结合现有的关于湿热环境下粘贴CFRP加固混凝土构件的相关结论进行思考，提出了湿热环境下粘贴CFRP加固混凝土梁桥的耐久性设计方法，主要内容如下: 1)通过对界面粘结滑移的τ-s本构关系中的温湿度影响系数A进行分析，依据A值的范围，对湿热环境作用等级进行分类;当A(30，40)时，湿热环境影响相对较大，应归属为Ⅰ类;当A(40，50)时，湿热环境影响相对适中，应归属为Ⅱ类;当A(50，60)时，湿热环境影响相对较小，应归属为Ⅲ类。 (2)通过考虑湿热环境作用等级的影响，对加固结构材料的质量提出要求，包括对CFRP的要求、对结构胶的要求、对防护材料的要求。 (3)分析了影响加固结构抗力衰减的因素，包括混凝土强度的衰减、钢筋强度衰减、钢筋锈蚀引起的粘结能力衰减、湿热环境引起的CFRP-混凝土界面粘结刚度衰减等，并根据粘贴CFRP加固正截面抗弯承载力计算公式，提出了不同受压区高度下粘贴CFRP加固抗力计算模型抗力计算表达式，并进行加固结构可靠度指标β的计算。 (4)考虑湿热环境的影响，提出基于耐久性的细部构造设计要求，其中，包括U型箍等保护构造的防护要求、CFRP的锚固要求、保证结构抗力安全性的附加构造要求、加固后对原结构的防护要求、防排水的构造措施。 (5)根据湿热环境下粘贴CFRP加固耐久性设计方法及其细部构造设计要求，对施工准备、施工过程、检验与验收三个阶段分别提出了相关有助于提高加固耐久性的要求。 |
| 作者： | 邹朋栖 |
| 专业： | 土木工程；桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 姚国文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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