预应力CFRP加固空心板桥试验研究及有限元分析

发布时间：2022-07-09 20:26

　　预应力碳纤维板桥梁加固技术是近几年开展的一项新型加固技术,碳纤维板凭借其材料性能的优越性及方便快捷的实用性,在现阶段桥梁加固中广为应用。预应力碳纤维板桥梁加固技术是一种主动加固方法,这种方法结合了粘结性碳纤维加固技术的质量轻、强度高的特性,对于提高旧桥的承载表现、改善裂缝发展、桥体下挠等病害有明显作用,因此这种方法在旧桥加固补强中具有良好的发展趋势。本文主要以河北省某13m空心板桥梁为研究对象,针对此13m空心板桥病害较多的现状,对其进行了加固试验,采用了静载试验以及数值理论研究相结合的方法,通过国内外文献对比分析,选用预应力碳纤维板加固方法,但由于张拉装置与锚固装置的严格条件,在实际桥梁中应用的还比较少,针对以往研究的不足,此文主要研究内容如下:（1）预应力碳纤维板加固技术的设计方法目前还有待完善,本文对预应力碳纤维板桥梁加固技术中的关键要点进行了研究,并通过调研国内外文献以及根据相关规范可得出预应力度的取值范围,以及张拉控制应力和预应力损失的计算方法,并且对锚固体系的选取进行了解析。（2）现有研究中,由于现实情况的限制,大多数试验多为在实验室中利用理想状态下的缩尺梁模型进行的相关研... 

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景与意义
    1.2 碳纤维复合材料发展概况
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
        1.3.3 研究现状分析
    1.4 研究内容与技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
第2章 预应力碳纤维板加固技术要点分析
    2.1 设计前提
        2.1.1 病害范围
        2.1.2 适用性要求
    2.2 碳纤维板材选择
    2.3 碳纤维板张拉装置的分析
    2.4 有无粘结预应力加固体系的确定
    2.5 预应力度的研究
    2.6 张拉控制应力的计算
    2.7 锚固系统
        2.7.1 锚栓的比选
        2.7.2 锚固方式的比选
        2.7.3 锚具的选取
    2.8 碳纤维板加固构件的基本验算
        2.8.1 预应力损失计算
        2.8.2 正截面承载力验算
    2.9 本章小结
第3章 试验桥概况及荷载试验分析
    3.1 工程概况
    3.2 桥梁外观检查及病害分析
        3.2.1 桥梁技术状况检查
        3.2.2 试验桥桥梁病害分析
    3.3 桥梁专项检测
        3.3.1 混凝土强度检测
        3.3.2 混凝土碳化深度检测
        3.3.3 检测结论
    3.4 试验桥静载试验分析
        3.4.1 静载试验的目的
        3.4.2 静载试验方案
        3.4.3 试验荷载效率系数确定
        3.4.4 静载试验结果分析
        3.4.5 静载试验结论
    3.5 试验桥动载试验分析
        3.5.1 动载试验目的
        3.5.2 测试内容
        3.5.3 测试方法
        3.5.4 试验结果及分析
        3.5.5 动载实验结论
    3.6 本章小结
第4章 试验桥梁有限元模拟分析
    4.1 加固方案
        4.1.1 确定预应力碳纤维板布置方案
        4.1.2 预应力碳纤维板张拉控制应力的确定
    4.2 有限元模型的建立及数据分析
        4.2.1 主要材料及参数
        4.2.2 全桥模型
    4.3 试验桥承载能力验算
        4.3.1 正截面抗弯承载能力验算
        4.3.2 斜截面抗剪承载能力验算
        4.3.3 抗扭承载能力验算
    4.4 持久状况构件应力验算结果
        4.4.1 正截面混凝土法向压应力验算
        4.4.2 斜截面混凝土主压应力验算
    4.5 短暂状况构件应力验算结果
    4.6 试验桥加固前后结果对比分析
        4.6.1 加固前后应力变化对比
        4.6.2 加固前后挠度变化对比
    4.7 本章小结
结论与展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
作者简介



本文编号：3657760