预应力混杂C/GFRP纤维布加固RC梁的疲劳性能试验研究
发布时间：2023-06-17 23:01
目前,国内外关于碳玻混杂纤维的研究还较少,且仅有的研究多数集中于混杂纤维的材料性能上,对于被加固结构研究特别是疲劳性能的研究更是寥寥可数。利用预应力碳玻混杂纤维布(C/GFRP)加固钢筋混凝土结构是一种较为新颖的加固技术。本文通过6根试验梁的疲劳试验,对采用不同预应力水平C/GFRP纤维布加固RC梁的抗疲劳性能进行了试验研究与理论分析,主要的研究内容与结论如下:1.改进了已有的张拉锚固装置;试验结果表明,改进后的装置具有简单可靠、灵活方便、量程大的特点,适用于实际工程中的大跨度、高应力水平的纤维布张拉。2.进行了2根未加固RC梁与4根加固梁的疲劳试验;试验结果表明:采用预应力混杂C/GFRP纤维布加固钢筋混凝土梁,能够显著地提高被加固梁的疲劳寿命,且在一定范围内,预应力水平越高,加固梁的疲劳寿命就越大、抗疲劳性能改善越明显。3.通过对6根试验梁疲劳数据的分析,解析了试验梁在不同试验阶段的疲劳性能与状态,明确了试验梁各种材料在加固梁全寿命过程中的作用状态。4.结合疲劳寿命理论与试验结果,对传统的寿命预测模型进行修正,探讨了将修正寿命预测模型运用于预测预应力C/GFRP纤维布加固RC梁寿命...
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 FRP加固技术特点
1.2.1 FRP简介
1.2.2 预应力C/GFRP加固技术优势
1.3 国内外研究现状
1.3.1 混凝土的疲劳性能
1.3.2 钢筋的疲劳性能
1.3.3 受弯构件的疲劳性能
1.3.4 FRP加固梁的疲劳性能
1.4 本文研究目的和内容
第二章 钢筋混凝土梁疲劳试验设计
2.1 设计思路
2.2 钢筋混凝土梁制作
2.2.1 钢筋混凝土设计
2.2.2 材料性能试验
2.3 加固梁设计
2.3.1 试验梁损伤预裂设计
2.3.2 试验梁加固方法
2.3.3 张拉装置的改进
2.4 疲劳试验设计
2.4.1 荷载谱参数
2.4.2 加载制度
2.4.3 疲劳破坏标准及模式
2.4.4 试验主要设备
2.5 本章小结
第三章 疲劳试验现象与结果
3.1 试验过程与现象描述
3.1.1 未加固试验对比梁（L0与L1）
3.1.2 非预应力混杂C/GFRP纤维布加固梁（WYL2）
3.1.3 低预应力混杂C/GFRP纤维布加固梁（DYL3）
3.1.4 中等预应力混杂C/GFRP纤维布加固梁（ZYL4）
3.1.5 高预应力混杂C/GFRP纤维布加固梁（GYL5）
3.2 试验结果汇总
3.2.1 疲劳试验结果
3.2.2 试验梁疲劳破坏状态描述
3.3 本章小结
第四章 疲劳试验结果分析
4.1 混凝土应变
4.1.1 混凝土最大压应变对比与分析
4.1.2 混凝土压应变-荷载曲线对比分析
4.1.3 混凝土应变数据统计分析
4.2 钢筋应变
4.2.1 钢筋最大应变对比与分析
4.2.2 荷载-钢筋应变曲线对比分析
4.2.3 钢筋应变数据统计分析
4.3 纤维布应变
4.3.1 纤维布最大应变对比与分析
4.3.2 荷载-纤维布应变曲线对比分析
4.3.3 纤维布应变数据统计分析
4.4 挠度
4.4.1 跨中最大挠度对比与分析
4.4.2 荷载-跨中挠度关系曲线
4.4.3 跨中挠度数据统计分析
4.5 裂缝
4.5.1 裂缝长度统计分析
4.5.2 裂缝数量与宽度统计分析
4.6 应变综合分析
4.6.1 钢筋与纤维布最大应变分析
4.6.2 钢筋与纤维布应变数据统计及分析
4.7 本章小结
第五章 疲劳理论分析与研究
5.1 确定疲劳损伤的方法
5.1.1 线性疲劳累积损伤理论
5.1.2 非线性疲劳累积损伤理论
5.1.3 概率疲劳累积损伤理论
5.2 预应力FRP加固构件疲劳寿命预测方法
5.2.1 基于应力的疲劳寿命预测方法
5.2.2 基于应变的疲劳寿命预测方法
5.2.3 基于断裂力学的疲劳寿命预测方法
5.3 基于钢筋应力幅的疲劳寿命预测
5.3.1 基于应力幅的S-N曲线
5.3.2 钢筋应力幅的计算
5.3.3 疲劳寿命预测算例
5.4 基于变形理论的预测方法
5.4.1 疲劳主裂纹描述方法
5.4.2 疲劳主裂纹高度算例
5.5 基于变形疲劳主裂纹发展速率的寿命预测方法
5.5.1 疲劳主裂纹发展速率分析
5.5.2 疲劳寿命预测算例
5.6 基于断裂力学理论的疲劳寿命预测
5.6.1 预测思路
5.6.2 主裂纹应力分量理论算例
5.7 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 主要结论与成果
6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
本文编号：3834310
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 FRP加固技术特点
1.2.1 FRP简介
1.2.2 预应力C/GFRP加固技术优势
1.3 国内外研究现状
1.3.1 混凝土的疲劳性能
1.3.2 钢筋的疲劳性能
1.3.3 受弯构件的疲劳性能
1.3.4 FRP加固梁的疲劳性能
1.4 本文研究目的和内容
第二章 钢筋混凝土梁疲劳试验设计
2.1 设计思路
2.2 钢筋混凝土梁制作
2.2.1 钢筋混凝土设计
2.2.2 材料性能试验
2.3 加固梁设计
2.3.1 试验梁损伤预裂设计
2.3.2 试验梁加固方法
2.3.3 张拉装置的改进
2.4 疲劳试验设计
2.4.1 荷载谱参数
2.4.2 加载制度
2.4.3 疲劳破坏标准及模式
2.4.4 试验主要设备
2.5 本章小结
第三章 疲劳试验现象与结果
3.1 试验过程与现象描述
3.1.1 未加固试验对比梁（L0与L1）
3.1.2 非预应力混杂C/GFRP纤维布加固梁（WYL2）
3.1.3 低预应力混杂C/GFRP纤维布加固梁（DYL3）
3.1.4 中等预应力混杂C/GFRP纤维布加固梁（ZYL4）
3.1.5 高预应力混杂C/GFRP纤维布加固梁（GYL5）
3.2 试验结果汇总
3.2.1 疲劳试验结果
3.2.2 试验梁疲劳破坏状态描述
3.3 本章小结
第四章 疲劳试验结果分析
4.1 混凝土应变
4.1.1 混凝土最大压应变对比与分析
4.1.2 混凝土压应变-荷载曲线对比分析
4.1.3 混凝土应变数据统计分析
4.2 钢筋应变
4.2.1 钢筋最大应变对比与分析
4.2.2 荷载-钢筋应变曲线对比分析
4.2.3 钢筋应变数据统计分析
4.3 纤维布应变
4.3.1 纤维布最大应变对比与分析
4.3.2 荷载-纤维布应变曲线对比分析
4.3.3 纤维布应变数据统计分析
4.4 挠度
4.4.1 跨中最大挠度对比与分析
4.4.2 荷载-跨中挠度关系曲线
4.4.3 跨中挠度数据统计分析
4.5 裂缝
4.5.1 裂缝长度统计分析
4.5.2 裂缝数量与宽度统计分析
4.6 应变综合分析
4.6.1 钢筋与纤维布最大应变分析
4.6.2 钢筋与纤维布应变数据统计及分析
4.7 本章小结
第五章 疲劳理论分析与研究
5.1 确定疲劳损伤的方法
5.1.1 线性疲劳累积损伤理论
5.1.2 非线性疲劳累积损伤理论
5.1.3 概率疲劳累积损伤理论
5.2 预应力FRP加固构件疲劳寿命预测方法
5.2.1 基于应力的疲劳寿命预测方法
5.2.2 基于应变的疲劳寿命预测方法
5.2.3 基于断裂力学的疲劳寿命预测方法
5.3 基于钢筋应力幅的疲劳寿命预测
5.3.1 基于应力幅的S-N曲线
5.3.2 钢筋应力幅的计算
5.3.3 疲劳寿命预测算例
5.4 基于变形理论的预测方法
5.4.1 疲劳主裂纹描述方法
5.4.2 疲劳主裂纹高度算例
5.5 基于变形疲劳主裂纹发展速率的寿命预测方法
5.5.1 疲劳主裂纹发展速率分析
5.5.2 疲劳寿命预测算例
5.6 基于断裂力学理论的疲劳寿命预测
5.6.1 预测思路
5.6.2 主裂纹应力分量理论算例
5.7 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 主要结论与成果
6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
本文编号：3834310
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