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原文传递碳纤维布加固混凝土连续梁抗弯性能的试验研究

论文题名：	碳纤维布加固混凝土连续梁抗弯性能的试验研究
关键词：	碳纤维布;钢筋混凝土连续梁;抗弯加固;抗弯承载力
摘要：	通过外贴纤维布增强钢筋混凝土构件的强度和刚度被证明是一种有效的而且实用的方法。近年来，外贴纤维片材已经逐渐代替钢板用于桥梁结构加固中。因为纤维材料与钢板相比具有质量轻、高强高效、耐腐蚀、便于施工等优良性能。然而，纤维材料价格昂贵、延性小，加固构件容易发生突然的脆性破坏。目前，国内外关于碳纤维布加固钢筋混凝土简支梁试验研究较多，然而实际工程中连续构件很多，而碳纤维加固钢筋混凝土连续梁的试验研究相对较少。而且各种碳纤维加固规程也都是针对钢筋混凝土简支构件的。因此，系统的研究碳纤维布加固混凝土连续梁抗弯性能具有重要的理论意义和现实意义。本文在分析现有桥梁结构加固方法基础上，根据现行桥梁具有不同损伤的特点，研究在不同碳纤维布粘贴情况和不同损伤情况下，使用碳纤维布加固，对试验粱抗弯性能的影响和作用，并结合连续结构的自身特点，对碳纤维加固混凝土连续梁的抗弯力学性能进行了比较系统的理论分析。按论文的章节顺序，本文的具体研究成果如下： l、简述了目前国内桥梁的运营状态，分析了桥梁加固的作用与前景，列举了当前桥梁加固方法及它们之间的优缺点，并对碳纤维材料在抗弯加固领域的研究现状进行了总结。随后分析了国内碳纤维布抗弯加固研究存在的问题，并根据这些问题阐明了本文研究的主要内容。 2、为提高混凝土梁的抗弯承载力，将碳纤维布粘贴于梁的底部，其结构形式和材质都发生了变化，在其进行抗弯设计计算时，传统的钢筋混凝土理论显然不再适用。在分析国内外大量试验研究和理论分析的基础上，给出了碳纤维布加固钢筋混凝土梁正截面抗弯极限承载力的计算公式。然后介绍了一些混凝土结构加固的端部剥离分析模型。 3、介绍了试验的目的和意义、试件的设计与制作、加固方案及加固材料的性能指标、试验的前期工作、试验方案和加载与测量等内容。 4、通过9根碳纤维布加固钢筋混凝土连续梁的试验，研究了在不同碳纤维布用量和不同损伤情况下，碳纤维布加固对钢筋混凝土连续梁受弯性能的影响和作用，分析的内容包括：梁的抗弯承载力、梁的挠度、材料的应变、裂缝的扩展、破坏特征几个方面。试验研究表明：粘贴碳纤维布后，试验梁的抗弯承载力明显提高，与屈服荷载提高程度相比，极限承载力的提高更为显著。不同的碳纤维布用量对抗弯承载力的提高有明显的影响，完好加固梁的承载力提高了10.8﹪～36﹪。并且抗弯承载力的提高幅度随着试验梁损伤荷载的增大而相应降低，贴一层布的加固梁承载力提高了12.9﹪～22.1﹪，贴两层布的加固梁提高了23.7﹪～36﹪。 5、根据试验结果，初步从理论上探讨了碳纤维加固混凝土连续梁的抗弯性能。分析了碳纤维加固后，加固梁截面的刚度变化规律，并根据相关文献，提出了适合本文的刚度计算公式。并分析了碳纤维加固试验梁的承载力和挠度的影响，给出了加固后钢筋混凝土承载力和挠度的计算公式。碳纤维布加固混凝土桥梁的抗弯性能研究是一项综合性较强的研究领域，其工程应用前景是广泛的，社会效应和经济效应巨大。本文根据碳纤维布加固混凝土连续梁的抗弯试验，为碳纤维布在加固损伤连续构件方面作了一些系统研究，并取得了一些成果，对抗弯加固领域做了有益的补充。随着碳纤维材料的广泛应用，相应的理论和试验研究也将进一步深入。本文得到湖北省2002年交通科技项目《纤维材料加固桥梁结构新技术及其安全性评价方法研究》的资助。
作者：	盛光祖
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	刘沐宇
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2006
正文语种：	中文