CFRP加固损伤钢梁的受力性能研究

发布时间：2017-05-01 00:09

  本文关键词：CFRP加固损伤钢梁的受力性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：钢结构凭借其高强度、材质均匀、质量稳定、良好的塑性和韧性、施工简便易维护等一系列优点,越来越多的应用到了各个领域之中。近年来,纤维增强复合材料(FRP)以其高强、轻质、耐腐蚀等优点开始在土木与建筑工程结构中得到应用,并受到工程界的广泛关注。钢构件经过一定时间的服役后会产生不同程度的损伤,对存在修复价值的损伤构件,经合理的工艺加固修复后可使其继续承载并延长其使用寿命。本文主要针对钢梁上常见损伤—裂缝为研究对象,分析不同裂缝损伤的钢梁经CFRP布加固后的受力性能。本文首先总结了现有的理论成果,通过现有的理论模型对CFRP加固钢梁的粘结界面进行了分析。分析了影响其受力性能的因素及可能发生的破坏模式。分析对比有限元模型,选择合适的有限元模型。选取已有的试验数据验证了所取模型的可靠性,并运用到参数分析中。通过对损伤钢梁在不同加固量、裂缝长度和裂缝宽度情况下的有限元模拟,对模拟结果分析表明:损伤钢梁经CFRP布加固后,承载力和刚度均得到很大的提高。随着加固层数的增加在承载力不断提高的同时,其破坏模式由脆性破坏变化为塑性破坏,更有利于结构安全。裂缝在横截面上的长度是影响加固后承载力的重要因素,而对于刚度的影响相对较小。裂缝宽度对受力性能的影响较小,加固后承载力和刚度的变化均不明显。
【关键词】：CFRP 损伤钢梁 加固 有限元
【学位授予单位】：吉林建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU391
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-22
• 1.1 课题背景与意义11-13
• 1.2 钢结构传统加固技术及特点13
• 1.3 FRP加固钢结构技术及特点13-16
• 1.3.1 FRP材料简介13-14
• 1.3.2 FRP加固补强技术14-16
• 1.4 FRP加固钢结构国内外研究现状16-21
• 1.4.1 FRP加固无损伤钢结构研究现状16-18
• 1.4.2 FRP加固损伤钢结构研究现状18-21
• 1.5 本文的研究内容21-22
• 第2章 CFRP加固钢结构粘结性能分析22-35
• 2.1 CFRP加固钢梁的粘结机理22-26
• 2.1.1 主要粘结理论22-24
• 2.1.2 影响粘结性能的因素24-26
• 2.2 CFRP加固钢梁的破坏模式26-27
• 2.3 CFRP加固钢梁界面分析27-33
• 2.3.1 界面应力27-29
• 2.3.2 界面主要粘结强度模型29-33
• 2.4 CFRP加固钢梁的设计准则33-34
• 2.5 本章小结34-35
• 第3章 有限元模型建立35-45
• 3.1 有限元分析基本原理及软件介绍35-36
• 3.2 有限元模型的建立36-39
• 3.2.1 有限元模型选择36-38
• 3.2.2 有限元单元38-39
• 3.3 模型可靠性验证39-44
• 3.3.1 构件及CFRP设置39-40
• 3.3.2 有限元计算结果与实验结果比较40-44
• 3.4 本章小结44-45
• 第4章 CFRP加固损伤钢梁的有限元分析45-74
• 4.1 构件尺寸设计及参数介绍45-47
• 4.1.1 钢梁加固方案45-46
• 4.1.2 参数介绍46-47
• 4.2 有限元模型47-50
• 4.2.1 基本假定47
• 4.2.2 材料参数47-49
• 4.2.3 相互作用和荷载49
• 4.2.4 网格划分49-50
• 4.3 有限元计算结果及分析50-73
• 4.3.1 破坏模式判定50
• 4.3.2 加固量的影响50-55
• 4.3.3 裂缝长度的影响55-68
• 4.3.4 裂缝宽度的影响68-73
• 4.4 本章小结73-74
• 结论74-76
• 参考文献76-82
• 攻读学位期间发表的学术论文82-83
• 致谢83

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 原胜利;易娜;;CFRP加固钢筋混凝土梁后与梁界面间的应力分析[J];四川建材;2013年04期

2 赵志平;王秀册;袁影辉;;CFRP加固钢筋混凝土梁平面假设的非线性有限元分析[J];四川建筑科学研究;2007年04期

3 王宇;沈艳妮;赵乃志;;CFRP加固钢筋混凝土梁弯曲疲劳性能的有限元分析[J];玻璃钢/复合材料;2010年04期

4 万军;;CFRP加固部分预应力混凝土梁的正截面应力和应变分析[J];混凝土与水泥制品;2010年05期

5 程飞;;CFRP加固钢筋混凝土梁的研究现状[J];山西建筑;2011年33期

6 徐志胜,张威振;火灾作用后CFRP加固钢筋混凝土梁的试验研究及数值分析[J];铁道科学与工程学报;2004年02期

7 亓路宽;杨友林;张治华;张彦林;;部分粘贴CFRP加固钢筋混凝土梁的试验研究[J];公路;2007年10期

8 蒋元平;蒋沧如;舒林;邹颜昭;;CFRP加固钢筋混凝土梁抗裂性的理论及实验研究[J];武汉理工大学学报;2008年08期

9 吴礼华;史铁花;高日;;中美英CFRP加固钢筋混凝土梁抗弯设计规范比较[J];建筑结构;2010年S2期

10 柳爱;周向阳;邹永诚;王继成;;CFRP加固钢筋混凝土受弯构件中美规范对比分析[J];施工技术;2012年09期

中国重要会议论文全文数据库 前8条

1 吴礼华;史铁花;高日;;中美英CFRP加固钢筋混凝土梁抗弯设计规范比较[A];第二届全国工程结构抗震加固改造技术交流会论文集[C];2010年

2 黄丽华;李天庆;;CFRP加固钢筋混凝土梁的疲劳性能分析[A];工业建筑（2009·增刊）——第六届全国FRP学术交流会论文集[C];2009年

3 魏洋;吴刚;郭正兴;;CFRP加固钢筋混凝土梁刚度及延性的试验研究[A];第三届全国FRP学术交流会议论文集[C];2004年

4 卢海林;刘勇;;CFRP加固钢筋混凝土梁抗震性能研究[A];第二届全国工程结构抗震加固改造技术交流会论文集[C];2010年

5 郑建春;张继文;;CFRP加固混凝土双向板的冲切试验研究[A];第三届全国FRP学术交流会议论文集[C];2004年

6 袁世雷;王清远;董江峰;彭泽维;;CFRP加固预裂波纹钢腹板组合箱梁抗弯试验研究[A];第22届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2013年

7 董江峰;王清远;邱慈长;;CFRP加固钢筋混凝土梁的抗弯试验研究[A];第19届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅱ册）[C];2010年

8 武晓敏;谢剑;徐福泉;齐文;;CFRP加固青白石梁受弯性能试验研究[A];第23届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅲ册）[C];2014年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 卢少微;智能CFRP加固钢筋混凝土梁安全测评及模糊随机可靠度研究[D];哈尔滨工业大学;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李强;低速横向冲击荷载下CFRP加固钢管性能研究[D];浙江大学;2016年

2 王红雷;CFRP加固损伤钢梁的受力性能研究[D];吉林建筑大学;2016年

3 郝玉明;CFRP加固钢筋混凝土梁破坏过程的数值分析[D];东北大学;2008年

4 冯杰;CFRP加固钢筋混凝土梁裂缝宽度与刚度的计算方法[D];郑州大学;2013年

5 程莉莎;CFRP加固钢筋混凝土梁极限承载力的试验研究和理论分析[D];浙江大学;2004年

6 张娜;CFRP加固钢筋混凝土梁规程研究及实际应用[D];大连理工大学;2013年

7 唐毓;火灾高温下CFRP加固钢筋混凝土梁温度场研究[D];中南大学;2008年

8 何桂生;CFRP加固钢筋混凝土梁防火方法初步研究[D];同济大学;2006年

9 王辉;CFRP加固大直径桥梁墩柱理论分析[D];长安大学;2011年

10 殷雨时;CFRP加固负载混凝土梁的力学分析及蚂蚁河大桥加固工程研究[D];辽宁工程技术大学;2009年

  本文关键词：CFRP加固损伤钢梁的受力性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：337868