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嵌入式碳纤维板条增强混凝土梁受弯与受剪承载力研究
| 论文题名： | 嵌入式碳纤维板条增强混凝土梁受弯与受剪承载力研究 |
| 关键词： | FRP材料;抗剪承载力;抗弯承载力;钢筋混凝土;有限元分析;混凝土梁;碳纤维板条 |
| 摘要： | 近年来，FRP材料的研究和应用已经成为国际土木工程界的热点。除了外贴加固以外，开发FRP材料更新的应用途径成为国际上广为关注的问题。嵌入式(Near-Surface Mounted，简称NSM)板条(也称“筋”)加固法便是其中有代表性的一种，它作为FRP加固的一种有效的补充形式，正越来越多的受到关注。国内该加固方法的研究尚处于起步阶段，还没有实际工程应用。国外，嵌入式方法已经应用于许多工程加固中，并取得了良好的效果，并且开展了相应的嵌入式增强构件承载力的研究工作。目前大部分试验研究内容集中在材料粘结性能和梁抗弯承载力方面。嵌入式增强梁抗剪承载力研究较少。本文在此基础上针对以往研究的成果和不足，重点研究以下内容并取得了相应的成果。 1)本次试验重点研究混凝土梁抗剪承载力试验。以往的抗剪试验侧重相同嵌入形式下，各承载力影响因素的分析。本文则通过采用不同嵌入方式进行对比，寻求最有效的嵌入形式，如条形嵌入，棱形嵌入和槽形嵌入。试验表明棱形嵌入承载力增强效果最好。 2)对于抗弯承载力增强试验研究。不考虑锚固长度以及其他参数对承载力的影响，而是保证嵌入板条锚固长度的前提下尝试采用不同位置的嵌入，如梁底嵌入，梁侧嵌入。分析不同部位嵌入对承载力提高的影响。试验结果表明梁侧嵌入是一种有效的补充形式。 3)对试验梁的极限承载力，刚度，裂缝开展和分布以及箍筋、纵筋和FRP板条的应变等情况进行综合研究分析。通过与控制梁的对比，分析嵌入式增强梁的在上述方面的自身特点，为后期的理论分析提供参考和依据。 4)在试验结果分析的基础上，对嵌入式FRP板条承载力进行理论分析和承载力提高计算。在试验总结和理论分析基础上提出抗剪和抗弯承载力增强计算方法，并取得了较好的拟合效果。 5)分析了斜裂缝的产生机理，对开裂荷载和裂缝宽度进行理论分析和计算，并于试验结果进行比较获得良好的精度。 6)通过有限元数值模拟分析，研究不同增强方式对承载力，刚度和裂缝的影响。并通过与试验结果的比较，分析有限元方法的优势和不足；同时利用试验结果修正有限元分析参数，建立更加合理的计算模型，为以后研究工作提供经验并打好基础。 |
| 作者： | 汪昕 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 吕志涛;张继文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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