鋼筋混凝土箱梁由于具有截面開展、自重小、出色的抗彎和抗扭能力等特點,被廣泛的應用于建造城市立交橋和高架橋。隨著橋梁結構使用年限的增加,荷載、環(huán)境侵蝕或者地震等災害的作用,鋼筋混凝土箱梁橋會出現(xiàn)使用性能的退化甚至不再滿足正常使用的要求,加之經濟發(fā)展對橋梁服役能力要求不斷提高,對性能退化的橋梁結構進行加固,成為對其安全、效益考量的必然選擇的舉措。目前,鋼筋混凝土箱梁橋加固普遍選擇具有輕質、高強、易于操作的碳纖維材料（CFRP）。在CFRP加固的研究中,通常以試件極限承載能力的改進來估算橋梁整體承載能力的提高,已經提出了一些理論公式來評價CFRP加固后的橋梁工作性能。但是,由于參數(shù)設定以及荷載工況的影響,這些公式往往是半經驗半理論的,而且對于加固后結構或構件受力狀態(tài)的變化過程沒有形成系統(tǒng)的、統(tǒng)一的認識,許多隱藏在試驗數(shù)據中的結構工作行為特征還未被發(fā)掘。因此,本文應用結構受力狀態(tài)理論,對CFRP加固鋼筋混凝土箱梁的試驗數(shù)據進行受力狀態(tài)建模分析,揭示加固箱梁在彎剪扭共同作用下的工作規(guī)律,主要如下:（1）闡述了結構受力狀態(tài)理論的內涵與分析方法。闡述中,考慮了擬進行受力狀態(tài)建模分析的CFRP加固箱梁... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

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【學位級別】：碩士

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鋼筋混

蟮慕ㄖ?峁貢匭胱齔齦謀洌?枰?越?構提出相應的加固方案，確保有一定的適用性。為了改善原有結構的受力性能、提高服役年限，需要對無法滿足正常使用要求的結構進行補強。在上世紀80、90年代，我國大規(guī)模修建了鋼筋混凝土橋梁，這些結構到現(xiàn)在已經使用接近半個多世紀的時間了，由于當時建造手段不足以及后期保養(yǎng)不當，有些結構不滿足繼續(xù)正常使用的標準，但是由于土建投資較大，采用較小的代價對結構進行加固以恢復其承載能力，往往要比拆除重建更加經濟合理，鋼筋混凝土橋梁的加固問題現(xiàn)在正在引起越來越多的重視[2]。圖1-2CFRP布在橋梁結構中的應用目前在結構加固設計中，結合影響構件或者結構承載能力大小等因素，加固方案一般是從以下幾個角度來考慮的：改變截面大孝外部增設高強材料或施加預應力技術等。在上述思路中，作為新興的高強材料—碳纖維布（CFRP布）具有諸多的材料優(yōu)勢：（1）質量輕雹強度極高。CFRP布的強度通常要

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-29-在改善箱梁的受力性能方面充分發(fā)揮作用。例如，布置在底面的CFRP發(fā)揮類似縱筋的作用承擔拉力，導致混凝土受壓范圍顯著增大，反映了箱梁受力狀態(tài)的質變跳躍特征。通過分析這兩根試驗梁跨中截面應變云圖的發(fā)展趨勢可以看出，在各自的失效荷載前后，應變場分布模式具有明顯的突變特征，很好地體現(xiàn)了量變到質變的物理規(guī)律。通過橫向對比分析從30kN·m到45kN·m荷載下的G1梁和G5梁的應變云圖，CFRP的加固效果可以被揭示出來，總結如下：（1）在相同的荷載水平下，G5梁的受壓區(qū)高度要比G1梁大很多，表明在使用CFRP加固之后，箱梁中混凝土的抵抗受壓的能力被充分發(fā)揮出來。且G5梁應變場的數(shù)值要比G1梁小，說明在同級荷載下，G5梁的變形要比G1梁校（2）G5梁中的L/2截面超過極限拉應變的區(qū)域比G1梁的小很多，說明混凝土退出工作的區(qū)域較少，整個截面有較大的區(qū)域對結構承載貢獻較大，說明包裹CFRP可以對梁體的裂縫起到明顯地限制作用，從而改善箱梁的工作性能。圖3-12G1梁和G5梁應變云圖分布模式HHHH

【參考文獻】：
期刊論文
[1]FRP加固損傷鋼筋混凝土梁研究綜述[J]. 姜浩,張?zhí)禊i,田龍強.  低溫建筑技術. 2018(09)
[2]碳纖維布加固混凝土梁的極限承載力試驗研究[J]. 仇澤,李偉平,王激揚,穆富江,徐世烺.  混凝土. 2018(02)
[3]碳纖維布與芳綸布加固鋼筋混凝土梁受彎性能試驗研究[J]. 丁智,張霄,吳云雙,王飛達.  建筑結構學報. 2015(S2)
[4]碳纖維布在混凝土箱梁加固中的應用研究[J]. 張武,劉汝生,康映德.  南陽理工學院學報. 2014(03)
[5]ABAQUS混凝土損傷因子取值方法研究[J]. 秦浩,趙憲忠.  結構工程師. 2013(06)
[6]箍筋約束混凝土的本構關系研究[J]. 劉立軍,賈明明,于曉輝.  工業(yè)建筑. 2012(S1)
[7]碳纖維布加固混凝土梁彎曲性能的試驗研究[J]. 侯敏,王清遠,董江峰,何東.  中國測試. 2012(02)
[8]碳纖維布加固火災后鋼筋混凝土梁的試驗研究[J]. 王紅亞,陳禮剛,孫羽.  四川建筑科學研究. 2011(06)
[9]預應力CFRP加固鋼筋混凝土梁補強效果的數(shù)值模擬分析[J]. 黃麗華,張芳芳,張哲.  四川建筑科學研究. 2011(06)
[10]CFRP加固鋼筋混凝土梁裂縫研究[J]. 劉其偉,華明,翟瑞興,王鍵.  公路交通科技. 2007(12)

博士論文
[1]基于結構受力狀態(tài)分析理論的結構共性工作性能分析[D]. 史俊.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[2]碳纖維布加固橋梁的設計理論研究[D]. 李松輝.大連理工大學 2003

碩士論文
[1]鋼管混凝土拱模型面內外受力狀態(tài)特征分析[D]. 楊康康.哈爾濱工業(yè)大學 2019
[2]平面鋼框架連續(xù)倒塌的受力狀態(tài)分析[D]. 李偉濤.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[3]空間鋼框架受力狀態(tài)及失效準則研究[D]. 陳發(fā)鑫.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[4]CFRP加固鋼筋混凝土箱梁彎剪扭復合受力研究[D]. 楊高飛.蘭州交通大學 2016
[5]基于有限元分析的CFRP板加固RC梁相關問題研究[D]. 孫偉勝.哈爾濱工程大學 2011
[6]FRP加固梁破壞模式的數(shù)值模擬和理論分析[D]. 柯志貴.大連理工大學 2008
[7]CFRP抗彎加固在鋼筋混凝土橋梁中的研究與應用[D]. 張建偉.浙江大學 2007



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