本文關(guān)鍵詞：碳纖維布加固鋼筋混凝土箱梁彎扭受力性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：CFRP作為一種高性能材料,具有優(yōu)異的物理性能、質(zhì)量輕、耐腐蝕性、施工方便和占用空間小等優(yōu)點(diǎn),已成為加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的主要材料,對(duì)其加固設(shè)計(jì)方法和加固計(jì)算理論分析是工程師們所關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。橋梁結(jié)構(gòu)大多數(shù)都處于復(fù)合受力的狀態(tài),對(duì)復(fù)合受力的橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固愈發(fā)受到人們的重視。近年來(lái),加固工藝方面也制定了對(duì)應(yīng)的技術(shù)規(guī)范,但對(duì)于使用CFRP加固的箱梁,在彎扭復(fù)合受力情況下的受力機(jī)理影響因素比較多,至今仍然缺乏較為深入的研究。在眾多的加固工程中CFRP材料由于其優(yōu)點(diǎn)突出而備受人們的青睞,因此對(duì)CFRP加固箱梁在彎扭復(fù)合受力下的承載力試驗(yàn)以及理論的研究,顯得意義重大。本文對(duì)CFRP加固混凝土箱梁在復(fù)合受力下進(jìn)行扭承載力進(jìn)行試驗(yàn)。制作了5片鋼筋混凝土箱形試驗(yàn)梁,預(yù)留一片箱梁不進(jìn)行加固作為試驗(yàn)對(duì)比梁,然后對(duì)剩下的4片箱梁按不同的CFRP粘貼方式進(jìn)行加固。具體對(duì)每片箱梁進(jìn)行分級(jí)加載試驗(yàn),得到了箱梁在不同荷載工況下各測(cè)試截面的撓度、鋼筋、CFRP與混凝土的應(yīng)變,并對(duì)加載過(guò)程中梁體表面開(kāi)展的裂縫進(jìn)行觀測(cè)記錄。對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析表明,使用外表面粘貼CFRP加固能夠?qū)ο淞嚎古こ休d力提高45%左右,對(duì)箱梁進(jìn)行U型加固方式是抗扭承載力提高的主要因素,它對(duì)混凝土的包裹作用提高了結(jié)構(gòu)抗扭承載力,提高了受扭構(gòu)件的剛度,對(duì)裂縫的發(fā)展有抑制作用,且減小了裂縫寬度。以變角度空間桁架理論作為基礎(chǔ),依據(jù)靜力平衡條件建立方程,推導(dǎo)了CFRP加固梁在彎扭受力下的抗扭極限承載力公式。以現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中關(guān)于受扭構(gòu)件承載力相關(guān)計(jì)算公式為基礎(chǔ),結(jié)合復(fù)合受力下的彎扭無(wú)量綱相關(guān)關(guān)系式,將CFRP對(duì)結(jié)構(gòu)抗力貢獻(xiàn)因素考慮進(jìn)去,推導(dǎo)了純扭和彎扭兩種模式下構(gòu)件的抗扭承載力計(jì)算式。利用ANSYS通用有限元分析軟件,仿真模擬CFRP加固鋼筋混凝土箱梁的復(fù)合受力模型,對(duì)各箱梁試件在不同荷載工況下的受力情況進(jìn)行分析求解,計(jì)算所得的箱梁抗扭剛度曲線,撓度曲線與試驗(yàn)結(jié)果比較接近,說(shuō)明使用ANSYS進(jìn)行加固分析是可行的。
【關(guān)鍵詞】：混凝土箱梁 碳纖維布 彎扭受力 變角空間桁架理論
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U445.72
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-19
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 CFRP在橋梁加固中的應(yīng)用11-14
• 1.2.1 CFRP簡(jiǎn)介11-12
• 1.2.2 CFRP材料的優(yōu)點(diǎn)12-13
• 1.2.3 CFRP在橋梁工程中的應(yīng)用13-14
• 1.3 加固鋼筋混凝土構(gòu)件的復(fù)合受力研究進(jìn)展14-17
• 1.3.1 加固鋼筋混凝土構(gòu)件復(fù)合受力分析理論14-16
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)外加固扭轉(zhuǎn)問(wèn)題的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 CFRP加固研究意義17-18
• 1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容18-19
• 2 試驗(yàn)介紹及試驗(yàn)現(xiàn)象19-30
• 2.1 引言19
• 2.2 箱梁的設(shè)計(jì)與制作19-21
• 2.3 箱梁的加固設(shè)計(jì)21-22
• 2.3.1 加固方案21-22
• 2.3.2 CFRP粘貼加固過(guò)程22
• 2.4 測(cè)試內(nèi)容與方法22-26
• 2.4.1 加載設(shè)計(jì)23
• 2.4.2 試件扭轉(zhuǎn)變形23-24
• 2.4.3 鋼筋的應(yīng)變測(cè)量24-25
• 2.4.4 混凝土及CFRP應(yīng)變測(cè)量25-26
• 2.5 主要試驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果26-29
• 2.6 小結(jié)29-30
• 3 箱梁破壞全過(guò)程結(jié)果及分析30-45
• 3.1 試件的破壞過(guò)程及破壞形態(tài)30
• 3.2 鋼筋應(yīng)變分析30-41
• 3.2.1 縱筋應(yīng)變分析30-35
• 3.2.2 箍筋應(yīng)變分析35-41
• 3.3 箱梁表面應(yīng)變分析41-43
• 3.4 試驗(yàn)梁承載力對(duì)比43-44
• 3.5 小結(jié)44-45
• 4 CFRP加固復(fù)合受力鋼筋混凝土箱梁抗扭承載力理論研究45-60
• 4.1 變角度空間桁架計(jì)算理論45-46
• 4.2 試驗(yàn)材料本構(gòu)關(guān)系46-49
• 4.2.1 軟化混凝土的二軸σ-ε關(guān)系46-47
• 4.2.2 鋼筋本構(gòu)關(guān)系47-48
• 4.2.3 CFRP的本構(gòu)關(guān)系48-49
• 4.3 箱梁開(kāi)裂前的應(yīng)力分析49-52
• 4.3.1 開(kāi)裂扭矩推導(dǎo)49-51
• 4.3.2 未開(kāi)裂階段純扭試驗(yàn)結(jié)果分析51-52
• 4.4 箱梁開(kāi)裂后的扭矩計(jì)算52-57
• 4.4.1 理論計(jì)算模型52-53
• 4.4.2 協(xié)調(diào)方程53-55
• 4.4.3 基本計(jì)算公式推導(dǎo)55-57
• 4.5 簡(jiǎn)化計(jì)算公式57-59
• 4.5.1 加固箱梁在純扭受力下的抗扭承載力簡(jiǎn)化計(jì)算57-58
• 4.5.2 加固梁在彎扭復(fù)合作用下抗扭承載力簡(jiǎn)化計(jì)算58-59
• 4.6 小結(jié)59-60
• 5 CFRP加固復(fù)合受力鋼筋混凝土箱梁的有限元分析60-74
• 5.1 引言60-61
• 5.2 有限元模型建立61-67
• 5.2.1 混凝土單元61-63
• 5.2.2 鋼筋單元63
• 5.2.3 碳纖維布單元63-64
• 5.2.4 分析前處理64-67
• 5.3 計(jì)算結(jié)果分析67-73
• 5.3.1 計(jì)算結(jié)果分析67
• 5.3.2 構(gòu)件抗扭剛度的變化67-71
• 5.3.3 構(gòu)件抗彎剛度的變化71-73
• 5.4 本章小結(jié)73-74
• 6 結(jié)論與展望74-76
• 6.1 結(jié)論74
• 6.2 研究展望74-76
• 致謝76-77
• 參考文獻(xiàn)77-79
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果79

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1 錢侃;現(xiàn)澆混凝土箱梁施工質(zhì)量控制方法探討[J];城市道橋與防洪;2004年03期

2 丁陽(yáng);李忠獻(xiàn);王秀存;蘇標(biāo);;碳纖維布加固彎剪扭復(fù)合受力的鋼筋混凝土箱梁抗扭性能的理論分析[J];土木工程學(xué)報(bào);2005年12期

3 吳冬;;現(xiàn)澆混凝土箱梁碗扣支撐體系有限元模型研究[J];天津建設(shè)科技;2010年06期

4 齊渭斌;;現(xiàn)澆混凝土箱梁施工質(zhì)量控制[J];價(jià)值工程;2011年12期

5 袁好國(guó);王航;;混凝土箱梁橫向受力的計(jì)算方法研究[J];科技信息;2011年17期

6 伍瓊芳;方志;;鋼筋混凝土箱梁受彎性能的比擬桿分析[J];南華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年03期

7 巨流;;混凝土箱梁質(zhì)量通病治理和施工質(zhì)量控制[J];工程與建設(shè);2012年01期

8 郭萌;;淺談高速公路現(xiàn)澆混凝土箱梁施工技術(shù)[J];公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版);2012年05期

9 李啟華;;混凝土箱梁特點(diǎn)及計(jì)算方法[J];中華建設(shè);2012年08期

10 顧斌;陳志堅(jiān);陳欣迪;;基于氣象參數(shù)的混凝土箱梁日照溫度場(chǎng)仿真分析[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年05期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 占寶劍;水中和;王桂明;王偉;;探地雷達(dá)-沖擊回波聯(lián)合檢測(cè)法在混凝土箱梁檢測(cè)中的應(yīng)用[A];第十屆全國(guó)建設(shè)工程無(wú)損檢測(cè)技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

2 陽(yáng)先全;陳衛(wèi)東;梅春;;混凝土薄壁箱梁橫向溫度應(yīng)力分析[A];湖北省公路學(xué)會(huì)成立三十周年暨二○○八年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

3 顏愛(ài)華;邵長(zhǎng)宇;鄧青兒;衛(wèi)俊;;東海大橋70m跨整孔預(yù)制吊裝混凝土箱梁設(shè)計(jì)[A];第十六屆全國(guó)橋梁學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2004年

4 徐全軍;龍?jiān)?金廣謙;;鋼筋混凝土箱梁大橋水壓控制爆破拆除設(shè)計(jì)及安全施工[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)工程爆破專業(yè)委員會(huì)《2011全國(guó)爆破理論研討會(huì)》論文選編[C];2011年

5 盧文良;季文玉;杜進(jìn)生;;大型混凝土箱梁溫度場(chǎng)及溫度效應(yīng)研究[A];鐵路客運(yùn)專線建設(shè)技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2005年

6 王鈞利;馬春燕;;預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋裂縫分析與對(duì)策[A];第十一屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集第Ⅰ卷[C];2002年

7 曹國(guó)輝;方志;;體外配置CFRP預(yù)應(yīng)力筋混凝土箱梁受力性能的試驗(yàn)研究[A];第十六屆全國(guó)橋梁學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2004年

8 梁國(guó)強(qiáng);俞建立;;預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在樂(lè)從立交橋基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用[A];全國(guó)城市橋梁青年科技學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1996年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 記者 劉世方;南洲大橋混凝土箱梁全部完成施工[N];桂林日?qǐng)?bào);2006年

2 本報(bào)記者 黎欣剛 通訊員 張彩娜;沒(méi)有路,自己走出一條路[N];寧波日?qǐng)?bào);2012年

3 本報(bào)記者 林妍 通訊員 劉蘇陽(yáng) 劉長(zhǎng)山;“長(zhǎng)橋臥波”：在科學(xué)與美學(xué)間架起橋梁[N];中國(guó)經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào);2007年

4 本報(bào)記者 郭靖邋徐本梁 朱宇;世界第一橋：在創(chuàng)新中跨越[N];寧波日?qǐng)?bào);2007年

5 薛貴寶 周平;客運(yùn)專線大噸位混凝土箱梁研究成果通過(guò)鐵道部評(píng)審[N];人民鐵道;2007年

6 記者 劉曉潔;專家為荊岳大橋建設(shè)把脈問(wèn)診[N];岳陽(yáng)晚報(bào);2010年

7 徐恭義;澳門(mén)西灣大橋 土木結(jié)構(gòu)展現(xiàn)人文內(nèi)涵[N];科技日?qǐng)?bào);2004年

8 本報(bào)記者 李曉輝;聚焦云飛大橋[N];錦州日?qǐng)?bào);2010年

9 本報(bào)記者 梁曉冬;喜持彩虹凌空舞[N];保定日?qǐng)?bào);2009年

10 通訊員 陶宇　梁宇 記者 左丹;荊岳長(zhǎng)江公路大橋合龍[N];湖南日?qǐng)?bào);2010年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 王騫;混凝土箱梁正交異性鋼懸臂板拓寬方法的理論分析與試驗(yàn)研究[D];大連理工大學(xué);2010年

2 景萌;碳纖維加固復(fù)合受力鋼筋混凝土箱梁抗扭性能的試驗(yàn)和理論研究[D];天津大學(xué);2005年

3 程坤;鋼筋混凝土箱梁復(fù)合受力特性的試驗(yàn)與理論研究[D];浙江大學(xué);2014年

4 武立群;混凝土箱梁和空心高墩溫度場(chǎng)及溫度效應(yīng)研究[D];重慶大學(xué);2012年

5 曹國(guó)輝;混凝土箱梁的短期與長(zhǎng)期受力性能[D];湖南大學(xué);2007年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 姜興國(guó);嚴(yán)寒地區(qū)混凝土箱梁的溫度梯度觀測(cè)與分析[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

2 韓飛楊;基于熱力學(xué)和結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的混凝土箱梁溫度時(shí)空分布研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

3 金巖;太陽(yáng)輻射下CFRP加固混凝土箱梁溫度場(chǎng)及溫度效應(yīng)研究[D];蘭州交通大學(xué);2015年

4 孫若晗;多室混凝土箱梁二維溫度梯度實(shí)測(cè)與分析[D];合肥工業(yè)大學(xué);2016年

5 謝子蓉;雙層交通混凝土箱梁抗彎性能數(shù)值分析[D];湖南科技大學(xué);2016年

6 蔡云都;雙層交通混凝土箱梁模型設(shè)計(jì)及其抗扭性能試驗(yàn)研究[D];湖南科技大學(xué);2016年

7 王文濤;增設(shè)鋼懸臂梁加寬混凝土箱梁技術(shù)研究[D];大連理工大學(xué);2016年

8 楊高飛;CFRP加固鋼筋混凝土箱梁彎剪扭復(fù)合受力研究[D];蘭州交通大學(xué);2016年

9 王偉;碳纖維布加固彎剪扭復(fù)合受力鋼筋混凝土箱梁的試驗(yàn)研究[D];蘭州交通大學(xué);2016年

10 陳金義;碳纖維布加固鋼筋混凝土箱梁彎扭受力性能研究[D];蘭州交通大學(xué);2016年

  本文關(guān)鍵詞：碳纖維布加固鋼筋混凝土箱梁彎扭受力性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：334812