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预应力CFRP布加固混凝土梁的试验研究
| 论文题名： | 预应力CFRP布加固混凝土梁的试验研究 |
| 关键词： | 桥梁加固;碳纤维增强复合材料;预应力FRP布;力学性能;张拉锚固;极限承载能力 |
| 摘要： | 桥梁上部结构加固方法中，粘贴纤维（FRP）片材加固法以其施工方便、适用面广、耐久性好等优点，成为目前工程加固应用较为广泛的技术方法之一。但是这种被动粘贴FRP布的效果只能助于抵抗额外活载对结构产生的效应，无法抵抗恒载的效应，破坏形式通常为钢筋屈服或混凝土压碎，这意味着FRP材料的低效使用和浪费。预应力FRP布的加固梁既可以抵抗活载又可以抵抗自重产生的作用效应，提高已损伤混凝土结构的极限承载能力。更重要的是，预应力FRP布还可以改善梁的使用性能，闭合已开裂缝，减少裂宽，延迟小裂缝的开展，从而提高结构的耐久性。 然而，迄今国内外对预应力FRP布加固技术的研究相对较少，相应的工程应用极少，根本的原因在于对FRP布的锚吲、张拉等关键技术尚未得到较好的解决，对于该项技术中的张拉控制应力、预应力损失等关键参数的确定尚未形成共识，从而影响了预应力FRP布加固技术的研究及应用。本文针对预应力碳纤维（CFRP）布抗弯加固RC梁的相关问题进行了较为系统的试验研究和总结，主要内容有： 从碳纤维布的材料性能着手，通过试验确定加固用碳纤维布的基本力学性能，并对不同碳纤维浸渍树脂进行了检验。考虑采用不同浸渍树脂对碳纤维材料性能的影响，通过试验研究发现，由不同浸渍树脂形成的碳纤维片材材料性能差异远远大于理论计算的结果，其主要原因可能是由于碳纤维与浸渍树脂之间存在匹配性。在已有研究成果的基础上对碳纤的应力松弛性能进行初步研究，发现碳纤维的应力松弛主要取决于初始虑力水平，应力水平越高，松弛损失越大。并可由实验数据拟合出碳纤维的应力松弛损失率计算公式中的系数，通过该公式可对碳纤维的长期应力损失进行预测。 对一般预应力碳纤维布抗弯加固梁试验的张拉锚同装置进行了改进，设计了一种张拉完成立刻锚固放张的方法，并对11根室内小梁进行了张拉锚固试验。实验结果表明，此法大大提高了预应力碳纤维布加固的施工效率，为今后实际工程的应用提供新的思路和实验基础。同时通过试验对预应力碳纤维加固的张拉控制应力以及预应力损失进行了初步分析。 系统的对预应力碳纤维布加固梁开裂弯矩、屈服弯矩、极限弯矩以及刚度、挠度的计算方法进行了总结，进行了8根不同加固条件的室内小梁试验。实验证明预应力碳纤布加固构件的抗弯性能（包括特征承载力、抗弯刚度与挠度、裂缝的分布与发展、变形能力）显著优于普通CFRP片材加固梁。并由实验验证了预应力碳纤维布抗弯加固的计算理论，试验结果与理论计算值能够较好的匹配。 |
| 作者： | 蒋定 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 安琳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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