碳纤维布加固FRP筋ECC-混凝土复合梁受弯性能研究

发布时间：2023-10-08 20:06

　　FRP(Fiber Reinforced Plastics)筋混凝土梁一直存在裂缝开展较快和变形较大的问题,与普通钢筋混凝土梁相比,最终破坏是脆性破坏,在接近破坏时,自身的弯曲变形也较大。工程用水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composite,ECC)能够充分地提高水泥基材的韧性和拉弯强度,并具有应变硬化的特征,在荷载作用下呈现细密裂缝稳态开裂。对普通混凝土梁受拉区混凝土使用ECC材料进行部分替换,FRP筋替换普通钢筋,使ECC与FRP筋协调工作,能够充分体现材料自身独特的韧性,提高梁的抗弯能力。由于使用功能的变化以及荷载的提升,要使复合梁的承载能力进一步的提高,从而引入了碳纤维布加固研究。碳纤维布材料具有高抗拉特性,在梁体外粘贴碳纤维布可以与纵筋共同受力来提高抗弯性能和控裂能力,减小筋材侵蚀,维持梁的整体受力。碳纤维布加固作用下形成碳纤维布加固FRP筋ECC-混凝土复合梁的研究方法,解决了传统钢筋混凝土梁耐久性不足的问题,并提高了 FRP筋复合梁极限承载力和受弯性能,为将来加固复合梁的工程应用打下坚实基础。本文设计制作了不同配筋率和替代高度的钢筋EC...

【文章页数】：116 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 ECC研究现状
    1.3 FRP筋梁研究现状
        1.3.1 FRP筋简介
        1.3.2 FRP筋梁受弯性能研究现状
    1.4 碳纤维布加固梁研究现状与工程应用
        1.4.1 碳纤维布加固简介
        1.4.2 碳纤维布加固梁受弯性能研究现状
        1.4.3 碳纤维布加固工程应用
    1.5 本文的研究目的和内容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究内容
第二章 碳纤维布加固梁和材性试验
    2.1 引言
    2.2 试验基本概况
        2.2.1 试验梁设计
        2.2.2 试验原材料和部分力学性能
    2.3 碳纤维布加固机理和加固梁施工工艺
    2.4 碳纤维布拉伸试验
    2.5 碳纤维布粘结试验
    2.6 碳纤维布加固梁受弯试验
        2.6.1 加载设备和加载方法
        2.6.2 试验量测内容
        2.6.3 试验破坏过程及特征描述
    2.7 本章小结
第三章 碳纤维布加固FRP筋ECC-混凝土复合梁受弯试验结果及分析
    3.1 引言
    3.2 荷载-挠度曲线
        3.2.1 不同层数的碳纤维布加固后试件
        3.2.2 不同长度的碳纤维布加固后试件
        3.2.3 不同锚固方式的碳纤维布加固后试件
    3.3 荷载-应变曲线
    3.4 碳纤维布加固试件跨中混凝土/ECC截面沿高度方向的平均应变曲线
    3.5 裂缝
        3.5.1 裂缝宽度分析
        3.5.2 裂缝条数与间距
    3.6 本章小结
第四章 碳纤维布加固FRP筋ECC-混凝土复合梁受弯性能理论分析
    4.1 引言
    4.2 材料本构模型
        4.2.1 FRP筋受拉
        4.2.2 混凝土受拉和受压
        4.2.3 ECC受压和受拉
        4.2.4 碳纤维布受拉
    4.3 碳纤维布加固FRP筋梁受弯全过程理论分析
        4.3.1 基本假定
        4.3.2 碳纤维布加固FRP筋混凝土梁受弯理论分析
        4.3.3 碳纤维布加固FRP筋ECC-混凝土复合梁(ECC低替代率)受弯理论分析
        4.3.4 碳纤维布加固FRP筋ECC-混凝土复合梁(ECC高替代率)受弯理论分析
        4.3.5 碳纤维布加固FRP筋ECC梁受弯理论分析
        4.3.6 碳纤维布加固复合梁挠度分析
    4.4 理论值和试验值对比
    4.5 碳纤维布最优加固量分析
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
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本文编号：3852702