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预应力CFRP布加固钢筋混凝土梁疲劳试验研究及可靠性分析
| 论文题名： | 预应力CFRP布加固钢筋混凝土梁疲劳试验研究及可靠性分析 |
| 关键词： | CFRP布;预应力;钢筋混凝土;疲劳试验;承载力;分项系数;可靠指标 |
| 摘要： | CFRP布以其优良的物理力学性能在桥梁结构加固中的应用曰趋广泛，但是现有相关的设计指南或规范中其分项系数大多由混凝土结构设计规范中相应系数简单修订或是完全凭借经验来指定，因而应用可靠度理论来确定设计公式中CFRP布材料强度的分项系数是十分必要的。预应力CFRP布加固方法是一种主动加固的方法，它克服了被动加固中CFRP布强度无法充分利用的缺点，同时可以减小裂缝的宽度并延迟裂缝的发展。CFRP的另一个优势是其耐疲劳性能好，可以有效提高疲劳寿命。但是，目前已有研究主要集中在预应力CFRP布加固混凝土梁静力性能方面，对加固后混凝土梁的疲劳性能研究相对较少。本文的研究成果如下： (1)建立了CFRP布加固钢筋混凝土梁受弯承载力计算方法。应用Monte Carlo方法对三种破坏模式下的CFRP布加固RC梁的承载力（抗力）进行了模拟，模拟结果显示抗力服从正态分布。在得到抗力的统计参数以后，基于《公路工程结构可靠度设计统一标准》GBT50283-1999和《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068-2001,采用验算点(JC)法分别对可靠指标进行了计算。对不同CFRP布分项系数yf下可靠指标的分析表明，当CFRP布分项系数分别为1.2和1.25时，所有设计点的可靠指标与目标可靠指标具有最佳一致性。此时3种破坏模式的可靠指标均值都大于所对应的目标可靠指标，可满足可靠度设计的要求。 (2)应用课题组研发的预应力CFRP布加固混凝土梁技术，对加固梁的疲劳性能进行了试验研究。试验结果表明，在疲劳荷载作用下，预应力CFRP布加固梁的钢筋应变值显著减少，相对于未加固梁，加固梁的疲劳寿命有显著的增加，表现出良好的抗疲劳性能。加固梁的疲劳破坏源于受拉钢筋的疲劳断裂，之后CFRP布在锚固区发生断裂并沿着布与混凝土界面剥离。最后，引入局部应力应变方法对预应力碳纤维布加固混凝土梁的疲劳寿命进行了分析，并建议了基于局部应力应变方法的混凝土梁疲劳寿命的实用计算方法。 |
| 作者： | 杨威 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 王文炜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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