粘贴钢板加固界面受力特性及寿命预测研究

发布时间：2019-11-07 16:42

【摘要】：2000年前后,我国的交通建设日新月异,但近年来,由于交通量随着经济的持续发展而迅猛增长,并且汽车超载的现象也日益严重,使得许多公路桥梁都大大超出了当年的设计承载力,导致其遭到了程度不一的病害,并且仍在超负荷使用。而粘贴钢板加固法作为一种重要的加固方法,正被广泛应用于各种桥梁结构,其中的环氧树脂粘钢胶作为混凝土梁与钢板之间的粘接剂,让它们能够在荷载作用下共同工作。但环氧树脂粘钢胶的界面应力分布十分复杂,任何情况引起的界面应力大于环氧树脂粘钢胶的粘接能力后都会造成加固结构的钢板剥离破坏,并且破坏成明显的脆性。本文应用ABAQUS建立分离式有限元仿真模型,对粘贴钢板加固钢筋混凝土梁的界面受力特性进行了详细的研究,得到典型界面应力分布曲线,并且得出了胶与混凝土界面比胶与钢板界面受力更加不利的结论,同时也分析了荷载大小、加载形式、钢板厚度、胶层厚度、钢板截面形状、钢板局部脱空等多种因素对界面应力的影响,提出了合理的钢板厚度、胶层厚度以及采用楔形钢板界面等多条可行性建议来减小钢板端部的界面应力集中的情况,更好的保证了混凝土梁与钢板之间的协同工作。与此同时,人们也往往关心着采用钢板加固后的结构的剩余使用寿命问题,而目前,对于粘贴钢板加固后结构的性能退化无损评价的资料仍然很少,也没有统一有效的方法来预测其寿命,故本文针对粘贴钢板加固这一特殊的加固方法,由于环氧树脂粘钢胶在其中起着“承上启下”至关重要的界面粘接作用,并且钢筋混凝土和钢板的正常使用寿命都是大于环氧树脂粘钢胶的,因此作者以环氧树脂粘钢胶为切入点,设计了粘贴钢板加固试件的老化试验,并且根据试验结果,拟合出了所采用的环氧树脂粘钢胶的性能老化曲线,通过性能老化曲线得到了该类环氧树脂粘钢胶的阿伦尼乌斯曲线。最后利用阿伦尼乌斯曲线,以重庆地区为例,对粘贴钢板加固后结构的剩余使用寿命进行了预测。
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U445.72

【参考文献】

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本文编号：2557372