【摘要】：外貼FRP加固技術(shù)(即EB-FRP:Externally-bonded fiber-reinforced polymer)由于FRP良好的力學(xué)性能廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域,但由于FRP混凝土界面剝離破壞造成強(qiáng)度利用率過低,結(jié)構(gòu)發(fā)生突然脆性破壞,整體延性性能較差,成為該加固方式發(fā)展的最大阻礙。目前很多學(xué)者提出很多方法來控制FRP的過早剝離,其中混合粘貼法(即HB-FRP:Hybrid-bonded fiber-reinforced polymer)結(jié)合機(jī)械錨固與外貼FRP法,對避免FRP剝離效果顯著。本文對HB-FRP復(fù)合加固試驗(yàn)梁進(jìn)行彎剪性能試驗(yàn)研究,并開發(fā)了一種新型延性機(jī)械裝置,并采用端部錨固法(即EAB-FRP:End anchorage bonded fiber-reinforced polymer)進(jìn)行抗彎加固,通過控制相應(yīng)的試驗(yàn)變量來控制FRP剝離,提高FRP強(qiáng)度利用率,最終實(shí)現(xiàn)復(fù)合式機(jī)械加固混凝土結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計(jì)。本文還結(jié)合不同加固方式下的FRP界面極限粘結(jié)強(qiáng)度模型與試驗(yàn)梁極限彎剪承載力模型進(jìn)行理論計(jì)算,考察所建立模型的合理性與有效性�？箯澰囼�(yàn)中對加固梁底混凝土基體均采用機(jī)械鑿毛的界面處理方式,適當(dāng)布置改進(jìn)的中部錨固裝置與延性端部錨固裝置,并對FRP加固鋼筋混凝土梁進(jìn)行受彎試驗(yàn)研究,分別通過控制中部緊固件的施加扭矩與延性端部錨固裝置的變形段寬度來研究試驗(yàn)變量對試驗(yàn)梁極限抗彎承載力、延性性能、破壞形態(tài)與裂縫分布、FRP的應(yīng)變分布與界面剪應(yīng)力分布情況的影響。試驗(yàn)表明,兩種加固方式均能顯著提高加固梁的極限抗彎承載力與結(jié)構(gòu)的延性變形性能,有效控制FRP剝離和提高FRP利用率,較大程度地提升了FRP界面粘結(jié)性能�？辜粼囼�(yàn)中結(jié)合機(jī)械鑿毛界面處理、“U形”粘貼FRP與中部錨固裝置,對試驗(yàn)梁進(jìn)行加固,并進(jìn)行四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)。通過控制中部錨固件的施加扭矩研究其對極限抗剪承載力、延性變形能力及FRP利用率的影響。試驗(yàn)表明,HB-FRP技術(shù)顯著提高了加固梁的極限抗剪承載力與FRP利用率,一定程度上提高了延性變形能力,有效延緩和控制了FRP剝離破壞的產(chǎn)生。最后,結(jié)合不同加固方式下已經(jīng)提出的FRP混凝土界面極限粘結(jié)強(qiáng)度模型與試驗(yàn)梁極限彎剪承載力模型,對比模型預(yù)測值與試驗(yàn)值發(fā)現(xiàn),本文所選取模型預(yù)測精度較高,一定程度上為實(shí)際工程設(shè)計(jì)提供了較為可靠的設(shè)計(jì)依據(jù)。
[Abstract]:Due to the good mechanical properties of FRP, the externally bonded FRP strengthening technique (EB-FRP:Externally-bonded fiber-reinforced polymer) is widely used in the field of structural strengthening. However, the strength utilization ratio of FRP concrete interface is too low, the sudden brittle failure of the structure occurs, and the overall ductility of the structure is poor. It has become the biggest obstacle to the development of the reinforcement method. At present, many scholars have proposed many methods to control the premature peeling of FRP, in which the mixed bonding method (HB-FRP:Hybrid-bonded fiber-reinforced polymer) combined with mechanical anchoring and external sticking FRP method has a remarkable effect on avoiding FRP exfoliation. In this paper, the bending and shear behavior of HB-FRP composite strengthened test beam is studied, and a new ductile mechanical device is developed, and the end Anchorage method (EAB-FRP:End anchorage bonded fiber-reinforced polymer) is used for bending strengthening. The corresponding test variables are controlled to control the FRP peeling. The ductility design of composite mechanical reinforced concrete structure can be realized by improving the utilization ratio of FRP strength. The theoretical calculation of the ultimate bond strength model of FRP interface and the ultimate flexural shear capacity model of experimental beam under different reinforcement modes is also carried out in this paper. The rationality and validity of the established model are investigated. In the bending test, the reinforced concrete matrix under the beam is treated by mechanical hair-chiseling interface, the improved central anchoring device and the ductile end anchoring device are properly arranged, and the bending test of reinforced concrete beam strengthened by FRP is carried out. By controlling the applied torque of the middle fastener and the width of the deformation section of the ductile end Anchorage device, the ultimate flexural bearing capacity and ductility of the test beam are studied. The influence of fracture morphology, fracture distribution, strain distribution of FRP and shear stress distribution at interface. The test results show that the ultimate flexural capacity and ductile deformation of the strengthened beams can be significantly improved by both the two reinforcement methods, and the FRP peel and FRP utilization ratio can be effectively controlled, and the bond properties of FRP interface can be improved to a large extent. In shear test, combined with mechanical hair-chiseling interface treatment, "U-shaped" bonding FRP and the central Anchorage device were used to strengthen the test beam and carry out four-point bending test. The influence of the applied torque on ultimate shear capacity, ductile deformation capacity and FRP utilization rate was studied by controlling the applied torque of the central anchors. The test results show that HB-FRP technology can significantly improve the ultimate shear capacity and FRP utilization ratio of strengthened beams, improve the ductile deformation ability to some extent, and effectively delay and control the occurrence of FRP peeling failure. Finally, combining with the ultimate bond strength model of FRP concrete interface and the ultimate flexural shear capacity model of test beam, it is found that the model selected in this paper has high prediction accuracy. To some extent, it provides more reliable design basis for practical engineering design.
【學(xué)位授予單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU375.1

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本文編號：2281264