U形箍控制FRP加固钢筋混凝土梁板端剥离的试验研究

发布时间：2020-10-23 00:17

　　 近年来,FRP抗弯加固钢筋混凝土梁成为了研究热点。但是FRP抗弯加固钢筋混凝土梁常常发生两种剥离模态,即中部剥离破坏和混凝土保护层剥离破坏,特别是混凝土保护层剥离破坏最为常见。混凝土保护层剥离发生时,复材底板的最大拉应变仅为20%-40%,导致复材的抗拉性能得不到充分利用,这对昂贵的FRP材料是一种浪费。因此,为了延缓混凝土保护层剥离的发生,各国学者提出了不同形式的锚固措施,如:金属锚具、FRP垂直或斜向U形箍等。其中,FRP斜向U形箍施工最为便捷、耐久性最为优越,具有大力推广应用的潜能。为了研究FRP斜向U形箍对混凝土保护层剥离的效果,笔者设计了两批试验,两批试验均由5条梁构成,其中一条是控制梁,即只在混凝土的受拉区采用FRP底板进行加固,其余4条梁还在板端配置了U形箍进行锚固。主要研究的内容如下:(1)研究FRP斜向U形箍限制混凝土保护层剥离的破坏机理;(2)研究不同宽度FRP斜向U形箍对梁的力学性能的影响;(3)研究不同层数FRP斜向U形箍对梁的力学性能的影响;(4)研究FRP斜向U形箍和底板不同粘贴方式对梁的力学性能的影响。本文通过对FRP斜向U形箍的宽度、层数和粘贴方式的研究,得出了如下结论:(1)在U形箍层数和粘贴方式等条件相同的情况下,增加U形箍的宽度,可以使得梁的破坏模态从混凝土保护层剥离转换为中部剥离破坏;(2)在U形箍层数和粘贴方式等条件相同的情况下,增加U形箍的宽度,可以提高梁的极限承载能力、韧性以及FRP底板的材料利用率;(3)在U形箍层数和U形箍宽度等条件相同的情况下,FRP底板和U形箍采用交错的粘贴方式,可以提高梁的极限承载能力和FRP底板的材料利用率;(4)在U型箍宽度和粘贴方式等条件相同的情况下,增加U型箍的层数,可以提高梁的极限承载能力、韧性以及FRP底板的材料利用率。
【学位单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TU375.1
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 钢筋混凝土梁的传统抗弯加固方法
    1.3 FRP的性能特点
    1.4 国内外研究现状
        1.4.1 无锚固形式的FRP抗弯加固钢筋混凝土梁的研究
        1.4.2 有锚固形式的FRP抗弯加固钢筋混凝土梁的研究
    1.5 研究现状中的问题
    1.6 本文研究内容
第二章 斜向U形箍控制FRP加固钢筋混凝土梁的试验研究
    2.1 试验方案
    2.2 材料性能
        2.2.1 混凝土
        2.2.2 碳纤维布
        2.2.3 钢筋
    2.3 试件制作
        2.3.1 钢筋骨架的制作
        2.3.2 混凝土浇筑及养护
        2.3.3 试件加固操作
    2.4 试验设备
        2.4.1 试件测量方案
        2.4.2 试件加载方案
    2.5 试验过程
        2.5.1 试验加载的前期准备
        2.5.2 试验加载的过程
    2.6 本章小结
第三章 小尺寸梁系列试验的结果分析
    3.1 概述
    3.2 试件破坏模态及分析
        3.2.1 试件CB1
        3.2.2 试件I1L2W25
        3.2.3 试件I1L2W50
        3.2.4 试件I1L2W75
        3.2.5 试件I1L2W75C
    3.3 荷载-位移曲线
        3.3.1 U形箍宽度的影响
        3.3.2 U形箍和底板的粘贴方式的影响
    3.4 复材底板应变分布
        3.4.1 各试件的底板应变分布
        3.4.2 U形箍宽度的影响
        3.4.3 U形箍和底板的粘贴方式的影响
    3.5 U型箍应变分布
        3.5.1 各试件的U形箍应变分布
        3.5.2 U形箍宽度的影响
        3.5.3 U形箍和底板的粘贴方式的影响
    3.6 本章小结
第四章 足尺寸梁系列试验的结果分析
    4.1 概述
    4.2 试件破坏模态及分析
        4.2.1 试件CB2
        4.2.2 试件I2L2W50
        4.2.3 试件I2L2W100
        4.2.4 试件I2L2W150
        4.2.5 试件I2L3W100
    4.3 荷载-位移曲线
        4.3.1 U形箍宽度的影响
        4.3.2 U形箍层数的影响
    4.4 复材底板应变分布
        4.4.1 各试件的底板应变分布
        4.4.2 U形箍宽度的影响
        4.4.3 U形箍层数的影响
    4.5 U形箍应变分布
        4.5.1 各试件的U形箍应变分布
        4.5.2 U形箍宽度的影响
        4.5.3 U形箍层数的影响
    4.6 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
读学位期间发表的论文
致谢

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 陈耀明;周凯雯;;混凝土保护层重要性浅析[J];广东建材;2010年02期

2 王子迅;;如何提高混凝土保护层检验合格点率[J];低温建筑技术;2005年06期

3 Б·В·古谢夫,Ю·Л·扎亚茨,Н·N·湟切萨,Е·К·舒宾,熊义咏;关于提高振动水力压制管的经济性和质量的方法[J];南昌水专学报;1989年Z1期

4 王焕坤;;如何使钢筋混凝土保护层厚薄均匀[J];建筑施工;1989年01期

5 宗晓秀;;钢筋混凝土保护层在交通工程施工中的运用分析[J];科学技术创新;2018年26期

6 袁用道;曹青山;向晖;;混凝土保护层质量控制[J];湖北民族学院学报(自然科学版);2010年04期

7 邱玉深;张颜茹;;走出对混凝土保护层认识的几个误区[J];建筑工人;2009年02期

8 程远河;;论混凝土保护层对结构的影响[J];新疆有色金属;2009年05期

9 蔡升;;混凝土保护层在钢筋混凝土结构中的作用[J];建材与装饰(中旬刊);2008年06期

10 林泳城;杨杰;王珐玮;吴泽媚;;混凝土保护层初始开裂影响因素分析[J];低温建筑技术;2012年04期

相关博士学位论文 前4条

1 汪奔;混凝土保护层锈胀开裂时间预测模型及细观裂纹扩展分析[D];西南交通大学;2018年

2 王巧平;钢筋混凝土锈裂损伤规律试验研究及理论分析[D];河海大学;2004年

3 杨进波;混凝土保护层结构与渗透性现场检测方法的研究[D];清华大学;2009年

4 卢爽;基于内置多元传感器监测钢筋混凝土结构腐蚀状态研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 崔铭罡;混凝土保护层物质传输性能差异及耐久性防护技术研究[D];哈尔滨工业大学;2018年

2 林煊誉;U形箍控制FRP加固钢筋混凝土梁板端剥离的试验研究[D];广东工业大学;2019年

3 李倩;钢筋锈蚀作用下混凝土保护层胀裂过程研究[D];大连理工大学;2018年

4 林泳城;钢筋混凝土保护层初始开裂研究及仿真模拟[D];南京航空航天大学;2012年

5 施志业;混凝土保护层锈胀开裂试验研究[D];浙江工业大学;2010年

6 张仁波;氯盐扩散及诱发的混凝土保护层锈胀开裂行为细观数值研究[D];北京工业大学;2015年

7 季呈;基于弥散裂缝模型的混凝土保护层锈胀开裂初步研究[D];重庆大学;2013年

8 杨灵江;钢筋锈蚀引起的混凝土保护层开裂过程及影响因素分析[D];浙江大学;2007年

9 范兴朗;基于微平面理论的混凝土保护层锈胀开裂分析[D];浙江工业大学;2009年

10 张华;基于锈胀力的混凝土保护层破裂过程模拟和补强分析[D];天津大学;2012年

本文编号：2852280