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原文传递钢筋砼梁正截面部分粘贴预应力碳纤维加固技术研究

论文题名：	钢筋砼梁正截面部分粘贴预应力碳纤维加固技术研究
关键词：	钢筋砼梁;粘贴预应力碳纤维;加固技术;CFRP
摘要：	CFRP作为一种新颖的高强、高性能结构材料在工程结构的加固中具有巨大的应用前景,但是,目前多采用非预应力普通粘贴CFRP,它尚具有明显的缺点：加固用CFRP只有在被加固结构二次受荷、发生进一步变形之后才能逐步参与作用,加固效率较低；不能调整原结构的受力状况,对结构正常使用状态的性能改善极小。然而,迄今国内外对预应力CFRP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CFRP的锚固、张拉等关键技术尚未得到较好的解决,从而影响了预应力CFRP加周技术的研究及应用。本文结合独创的预应力CFRP锚固张拉夹具,试验验证了这一技术的可行性,并结合梁构件的加固试验,系统研究了预应力CFRP抗弯加固的各项性能,建立和完善了相应的设计分析理论,并针对加固混凝土受弯构件可加固性进行了分析,同时,撰写成了本论文。现将文中主要内容简述如下： 1.预应力CFRP加固混凝土染抗弯试验研究开展了7根混凝土梁的正截面抗弯加固试验,对CFRP张拉预应力,最大初始张拉应力达1202MPa验证了锚固或张拉夹具的可靠性。试验结果表明,预应力CFRP加固受弯构件,可使被加固构件产生反拱,有利于被加固构件恢复变形,推迟构件开裂,增加刚度；与非预应力加固相比,可大幅提高极限状态下CFRP应力水平,从而增加被加固构件的正截面承载力；足够大的初始张拉应力及良好的结构胶是CFRP高效受力的保障；在被加固结构的承载力出现较大提高的同时,变形能力不减反增；对试验用CFRP,提出了初始预张应力及设计强度的建议值,在保证良好的加固效率和结构性能的同时,加固后的构件将具有足够的可靠性。 2.预应力CFRP加固钢筋混凝土受弯构件的设计理论研究对预应力CFRP加固受弯构件正截面按可能的破坏形态进行了归纳分类,建立了超筋破坏、部分超筋破坏、适筋破坏的承载力计算及其判断方法,提出了按正常使用状态和承载力极限状态对CFRP主要设计参数进行控制、选择的方法；提出了挠度变形计算建议,并对预应力CFRP加固受弯构件的延性特征建立了函数关系。分析结论表明：预应力CFRP能使被加固构件恢复变形、闭合裂缝,可根据使用阶段挠度恢复的目标对CFRP主要参数进行设计；预应力CFRP加固构件破坏形态不仅与CFRP面积有关还与CFRP的预应力度有关。预应力CFRP加固构件的适筋破坏是较为常见的破坏形态,其承载力计算按本文提出的方法,计算精度更高；将CFRP的材料强度分项系数取定在与混凝土相近(γf=1.4)时被加固构件将具有不低于现行规范的可靠度；合理的CFRP预应力不仅可以加大被加固构件极限挠度、对其延性系数的改善也能发挥较大作用。 3.CFRP加固混凝土受弯构件可加固性分析加固后构件的延性能力宜满足最低延性能力要求。本文提出以界限延性相对受压区高度来保证加固后构件的延性能力,并给出几种常用的粘贴CFRP加固法的界限延性相对受压区高度的建议取值。在此基础上,研究了构件最大可加固空间与截面相对受压区高度、界限延性相对受压区高度之间的关系。
作者：	石红磊
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	亓路宽
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京工业大学
学位年度：	2008
正文语种：	中文