嵌入式预应力CFRP筋加固钢筋混凝土梁的试验研究

发布时间：2020-05-10 09:55

【摘要】：碳纤维复合增强材料(简称CFRP)具有高强、轻质、耐腐蚀强等优异性能,在工程加固领域中作为代替钢材的新材料(布、板、索、筋),已经有了广泛的应用。常见的CFRP加固方法有外贴式加固法和嵌入式加固法。如不对CFRP施加预应力,在协同变形的条件下,其高强度很难得到发挥。尤其在对既有结构的加固,CFRP所能发挥的强度更加有限。因此,从结构角度考虑可以对CFRP材料施加预应力以发挥其高强度。针对上述CFRP加固法的不足,本人拟研究嵌入式预应力CFRP筋加固钢筋混凝土梁的试验,并开展了相应的工作:(1)对嵌入式预应力CFRP筋加固钢筋混凝土梁承载力试验进行研究,并对其发生的整个破坏过程进行分析,得到了CFRP筋加固梁的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载等数据,并对比分析未施加预应力与施加不同的预应力加固条件下的加固效果,为把嵌入式预应力CFRP筋加固钢筋混凝土梁应用到实际工程中提供参考;(2)对不同截面面积的CFRP筋施加相同预应力,研究了钢筋混凝土梁的裂缝开展情况、挠度以及破坏形式的影响,进而讨论试验梁的刚度变化问题;(3)对相同的CFRP筋施加不同的预应力,试验表明,随着CRFP筋预应力的增大,梁的承载能力以及裂缝的发展等各方面的性能也随之提高;(4)通过对试验过程中应力应变的关系,验证了嵌入式预应力CFRP筋加固钢筋混凝土梁的截面变形符合平截面假定的结果;(5)基于ANSYS软件,通过试验与有限元找出预应力CFRP筋与钢筋最佳协同受力方式,分析得出,对CFRP筋施加极限应力的50%~60%可以更好的提高CFRP筋的利用率,能够更加充分的利用CFRP筋。
【图文】：

c）粘钢加固图 1-1 几种常见的加固形式Fig.1-1 Several common forms of reinforcement强复合材料最早在航空航天、军事和运动器械等领域广泛应良好的力学性能及耐久性，通过不断的研究，现被人们应用要加固修复的结构构件。与传统的加固方法相比，纤维增强以下优势 3：①抗化学腐蚀能力强和耐久性好；②施工方便，机械设备，施工过程中占用场地少；③纤维增强复合材料本身其加固后对原构件的自重和截面尺寸影响小；④抗疲劳性，，可对不同截面或不规则截面构件进行加固。贴 CFRP 加固法是指用环氧树脂胶或结构胶将 CFRP 板或 C固的结构件表面，以此来提高结构构件受力性能的方法。）加固法加固梁的研究比较多 4 8，已有的研究主要集中在采梁的受弯性能、受剪性能、混凝土柱的受压性能，在设计

图 2-1 试验梁的形状和尺寸Fig.2-1 The shape and size 筋，是由上海同申加固公司生产的，其4mm，其检测结果如图 2-2；图 2-2 碳纤维筋
【学位授予单位】：河北建筑工程学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU375.1

【参考文献】

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本文编号：2657125