预应力碳纤维加固混凝土的施工技术研究

发布时间：2017-03-23 08:11

  本文关键词：预应力碳纤维加固混凝土的施工技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在混凝土加固领域,由于纤维布具有轻质高强的特点,加固混凝土后能有效提高其承载能力,因此纤维加固混凝土技术已成为行业主流。预应力纤维布加固技术是结合了纤维加固技术和预应力加固技术而逐渐发展起来的,然而由于没有高效的设备对纤维布进行预应力张拉,预应力纤维布加固技术在国内应用较少。为了能够推广预应力纤维布加固混凝土技术的应用,采用科技研发为主,试验分析为辅,以预应力纤维加固混凝土的施工技术研究为主要研究内容,并以现场施工应用作为验证。在整个研究过程中,得到一些规律性的认识,具体内容如下:首先,通过查阅国内外的发展现状,分析了国内外一些张拉机具的原理和工作性能,创新性的采用扭力扳手应用于张拉机具的研发中来,并通过试验验证了扭力扳手应用于张拉机具的可行性,设计并改进了几种应对不同施工环境的张拉机具,测试了张拉机具的工作性能,所设计张拉机具能够很好的应用于预应力纤维布的张拉。其次,对预应力加固混凝土施工应用中的纤维布进行了试验研究,通过试验研究了预应力加固混凝土施工应用中纤维布的抗拉强度和粘结强度,结合四种常见纤维布的抗拉强度实测值和破坏形态,对比分析了四种纤维布之间的性能优劣,并试验验证了日本东丽碳纤维布和混凝土粘结强度满足性能指标。再次,利用实验室设备,在实验室环境模拟现场施工工艺加固混凝土梁,研究了预应力碳纤维布的预应力损失类型和损失量、混凝土梁的抗弯承载力和抗剪承载力,得出了预应力损失类型和损失量、抗弯承载力提高比例和抗剪锚固最优方案。最后,在本钢集团某工程结构加固改造中,现场应用预应力碳纤维布加固混凝土梁技术,并通过实验室环境中测试的加固效果指导这次工程改造施工,检验了张拉机具的适用性。结果显示,使用该张拉机具进行的预应力碳纤维布加固混凝土梁加固效果良好。
【关键词】：预应力碳纤维布 张拉机具 混凝土梁 预应力损失 加固效果
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU746.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 结构加固的发展现状10-11
• 1.2 研究目的及意义11-12
• 1.2.1 研究目的11-12
• 1.2.2 研究意义12
• 1.3 预应力碳纤维布加固技术国内外研究现状和发展动态12-16
• 1.3.1 预应力碳纤维布加固技术国内的研究现状和发展动态12-13
• 1.3.2 预应力碳纤维布加固技术国外的研究现状和发展动态13-16
• 1.4 研究构想与思路16
• 1.5 主要研究内容16-18
• 第2章 张拉机具的研发和优化18-51
• 2.1 预应力碳纤维布中预应力的施加方式18-19
• 2.2 预应力张拉机具的研发19-23
• 2.2.1 现有预应力施工机具存在的问题20-21
• 2.2.2 预应力施工机具的研发思路21-23
• 2.3 模拟现场施工环境下扭力和紧固力之间摩擦系数测定试验23-35
• 2.3.1 试验分组23
• 2.3.2 试验步骤23-24
• 2.3.3 数据处理及试验结果分析24-35
• 2.4 扭力扳手改进35-39
• 2.4.1 扭力扳手改进方式35
• 2.4.2 测定改进后扭力扳手紧固螺杆的摩擦系数试验方案35-36
• 2.4.3 试验过程和数据分析36-39
• 2.4.4 改进扭力扳手成果39
• 2.5 设计张拉机具39-44
• 2.5.1 梁后张拉机具40
• 2.5.2 固定梁端张拉机具40-41
• 2.5.3 预应力碳纤维布施工反力架张拉装置41-42
• 2.5.4 自控式纤维布预应力张拉设备42-44
• 2.6 张拉机具的实际应用效果验证44-49
• 2.6.1 试验模型混凝土梁的制作44-46
• 2.6.2 张拉机具的实验应用和张拉效果46-49
• 2.7 本章小结49-51
• 第3章 纤维布抗拉强度和粘结强度测试51-60
• 3.1 纤维布抗拉强度测试51-55
• 3.1.1 试验设计51
• 3.1.2 试验方案51-53
• 3.1.3 试验结果及分析53-55
• 3.2 纤维布粘结强度测试55-58
• 3.2.1 纤维布粘结强度实验设计56-57
• 3.2.2 纤维布粘结强度试验57
• 3.2.3 试验数据及分析57-58
• 3.3 本章小结58-60
• 第4章 纤维布加固混凝土梁效果研究60-83
• 4.1 预应力纤维布加固混凝土梁的预应力损失研究60-70
• 4.1.1 纤维布的预应力损失类型60-61
• 4.1.2 纤维布的预应力损失试验61-65
• 4.1.3 纤维布的预应力损失量与对比分析65-70
• 4.2 预应力纤维布加固混凝土梁的抗弯加固研究70-77
• 4.2.1 抗弯加固的试验设计71-72
• 4.2.2 抗弯加固的试验数据及分析72-77
• 4.3 预应力纤维布加固混凝土梁的抗剪加固研究77-82
• 4.3.1 抗剪加固试验设计及破坏形态78-79
• 4.3.2 抗剪加固试验数据及分析79-82
• 4.4 本章小结82-83
• 第5章 张拉设备的工程现场应用及效果83-88
• 5.1 工程背景83-84
• 5.2 预应力碳纤维布施工工艺流程84-87
• 5.2.1 表面处理过程84-85
• 5.2.2 张拉和粘贴纤维布85-86
• 5.2.3 放张纤维布过程86-87
• 5.3 工程应用小结87-88
• 5.3.1 张拉锚固效果和误差87
• 5.3.2 经济性和工艺性87
• 5.3.3 操作性、安全性和适用性87-88
• 第6章 结论与展望88-90
• 6.1 结论88-89
• 6.2 有待进一步研究的课题89-90
• 参考文献90-94
• 在学研究成果94-95
• 致谢95

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本文编号：263283