论文题名: | CFRP混凝土复合拱结构性能研究 |
关键词: | CFRP材料;拱桥加固;结构性能;有限元模拟;荷载位移 |
摘要: | 拱桥是人类最早也是最广泛使用的桥型之一,但是随着交通部门基础设施建设的迅速发展和运输量的大幅度增长,对于拱桥的加固研究也提出了更多的要求;而我国对CFRP加固拱桥的研究虽然也取得了一定的成果,但是还远远不够,特别是对CFRP作为阻裂层和混凝土拱组成的复合结构的研究更少,桥梁结构由于运营时间过长,出现各种各样的老化损伤病害,需要对其进行加固,如果我们能够预先确定结构的薄弱区域并对其进行阻裂层(如CFRP布)加以辅助,就能大大提高建筑的结构性能,这对于工程应用具有重要的价值。本文就是着重研究此种复合拱的性能,为工程实际提供参考。 本文通过加载实验、有限元仿真模拟分析、计算公式推导三个方面对CFRP混凝土复合拱结构性能进行研究。实验部分设计了七片拱,一片素混凝土拱作为对比拱,三片局部粘贴型CFRP复合拱三片全粘贴型CFRP复合拱,粘贴形式分别有I型、U型和环型;分别对这七片拱进行破坏实验,实验过程中观察实验现象,采集各拱的荷载位移数据并记录开裂荷载和极限荷载。整理实验数据,并通过各拱的对比分析粘贴CFRP布复合拱的刚度、变形性能、开裂荷载、极限承载力和结构性能的改善情况。另外,在各种CFRP复合拱结构性能进行对比以后,根据涂志忠硕士论文里GFRP复合拱的实验数据,再将同种粘贴形式的CFRP复合拱和GFRP复合拱进行对比分析,得到同种粘贴形式两种复合拱的荷载位移曲线、开裂荷载、极限荷载。除了实验研究,对CFRP复合拱的结构性能辅以有限元模拟分析,对实验部分做验证和补充。通过实验研究和理论计算得到CFRP复合拱在开裂荷载、极限荷载及结构刚度方面都有不同程度的提高,在实验的基础上推导出CFRP复合拱正截面极限承载力公式。 |
作者: | 孙冠军 |
专业: | 建筑与土木工程 |
导师: | 杨庆国 |
授予学位: | 硕士 |
授予学位单位: | 重庆交通大学 |
学位年度: | 2013 |
正文语种: | 中文 |