收藏本站
《东南大学》 2006年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

预应力FRP加固混凝土受弯构件试验及设计理论研究

田安国  
【摘要】: 随着技术和经济的发展,世界各国在大规模建设完成之后对工程结构加固的需求逐年增长,对既有工程结构的维修和加固已成为土木工程领域日益活跃的分支。在不中断结构使用功能的目标下,探索高效、简便、经济实用的结构加固方法,成为加固设计和研究人员至高的目标。在众多结构加固技术中,预应力方法能够主动调整原结构内力,有效降低原结构材料的应力水平,缩小变形,减小加固材料的应力滞后现象,高效发挥加固材料的性能。因此,在对一般结构构件加固方案选择时,宜优先选用预应力方案。 FRP作为一种新颖的高强、高性能结构材料在工程结构的加固中具有巨大的应用前景,但是,目前多采用非预应力普通粘贴FRP,它尚具有明显的缺点:加固用FRP只有在被加固结构二次受荷、发生进一步变形之后才能逐步参与作用,加固效率较低;不能调整原结构的受力状况,对结构正常使用状态的性能改善极小。然而,迄今国内外对预应力FRP加固技术的研究相对较少,相应的工程应用极少,根本的原因在于对FRP的锚固、张拉等关键技术尚未得到较好的解决,从而影响了预应力FRP加固技术的研究及应用。本文结合独创的预应力FRP锚固张拉夹具,试验验证了这一技术的可行性,并结合梁、板等构件的加固试验,系统研究了预应力FRP抗弯加固的各项性能,建立和完善了相应的设计分析理论,并成功的将预应力FRP加固方法应用于工程实践,同时,撰写成了本论文。现将文中主要内容简述如下: 1.预应力纤维布锚固、张拉夹具的研制开发 根据“先锚固,后横向张拉”的思路,设计开发了高强纤维布新型的预应力张拉、锚固装置,试验表明,该装置可简便、可靠的对纤维布实施预应力张拉,成功的将CFRP张拉至1600MPa以上。结合这种新型的预应力张拉、锚固装置,提出了通过扭矩扳手的读数对FRP张拉应力进行控制的思路,建立了FRP张拉应力、张拉夹片相对位置及张紧螺栓扭矩三者之间的函数关系,在此基础上,设计制作了可供现场使用的FRP张拉应力控制样表,为FRP张拉应力的现场控制提供了非常便捷的方法。 2.纤维布材料性能及其试验研究 设计了适合于纤维布材料力学性能指标测试的试验装置,对加固用CFRP、GFRP进行了各种力学性能指标测试,结合特定的装置,开展了一定数量的FRP应力松弛试验,试验验证了这些装置的可行性和可靠性,试验指出GFRP存在有较为明显的应力松弛现象,而CFRP未能观测到明显的应力松弛现象。 3.预应力CFRP加固混凝土梁抗弯试验研究 开展了8根混凝土梁的正截面抗弯加固试验,对CFRP张拉预应力,最大初始张拉应力达1070 MPa,验证了锚固或张拉夹具的可靠性。试验结果表明,预应力CFRP加固受弯构件,可使被加固构件产生反拱,有利于被加固构件恢复变形,推迟构件开裂,增加刚度;与非预应力加固相比,可大幅提高极限状态下CFRP应力水平,从而增加被加固构件的正截面承载力;足够大的初始张拉应力及良好的结构胶是CFRP高效受力的保障;在被加固结构的承载力出现较大提高的同时,变形能力不减反增;软粘结作用在改善CFRP工作条件、提高CFRP加固效率、保障预应力CFRP与被加固结构共同工作等方面具有重要作用;对试验用CFRP,提出了初始预张应力及设计强度的建议值,在保证良好的加固效率和结构性能的同时,加固后的构件将具有足够的可靠性。 4.预应力GFRP加固混凝土板试验研究 进行了6块混凝土板的加载试验,与普通粘贴GFRP的加固方式相比,采用预应力GFRP加固具有以下特点:构件破坏时GFRP的应力水平明显提高,被加固构件的极限承载力增量更大;可较大改善被加
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TU378

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李维勋;陈春华;;桥墩盖梁体外预应力加固研究[J];中国水运(下半月);2011年07期
2 张庆骅;谷国强;张学亮;;连续箱梁桥预应力加固施工监测及分析[J];山西建筑;2011年25期
3 李连勇;位俊俊;;教学楼改建为综合楼的加固技术与方法[J];河南大学学报(自然科学版);2011年05期
4 郑远彪;李怀龙;;横向预应力加固混凝土箱梁的力学分析[J];四川建筑;2011年04期
5 叶淑红;;浅析桥梁工程施工技术要点[J];黑龙江科技信息;2011年14期
6 冯华宾;;混凝土结构工程加固方案之探讨[J];现代装饰(理论);2011年04期
7 王小静;乔雪垠;聂斌;;混凝土结构加固技术现状与展望[J];山西建筑;2011年26期
8 王巧琳;赵刚;;楼层建筑加固方法探析[J];科学咨询(科技·管理);2011年08期
9 李小栓;李伟;;建筑物加固前景分析及加固方法[J];企业导报;2011年13期
10 吴海华;;建筑工程加固设计的要点[J];技术与市场;2011年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李延和;李树林;周明喜;;预应力加固法在某多层厂房楼面结构加固中的应用[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2001年
2 马明;赵基达;钱基宏;;预应力技术在网架结构加固工程中的应用[A];建筑结构(2009·增刊)——第二届全国建筑结构技术交流会论文集[C];2009年
3 吴刚;吴智深;孙泽阳;孙维理;田野;冯武强;;新型纤维增强复合材料-轻质加气混凝土(FRP-ALC)夹层结构[A];第五届全国FRP学术交流会论文集[C];2007年
4 王全凤;钱长根;黄奕辉;杨勇新;;FRP与烧结普通砖界面剥离破坏的有效粘结长度[A];第五届全国FRP学术交流会论文集[C];2007年
5 张家宏;刘致彬;夏世法;;弧形闸门支承结构的预应力补强加固技术[A];第九届后张预应力学术交流会论文集[C];2006年
6 陈尚建;杨金华;欧阳普英;侯发亮;;BFRP筋预应力加固钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究[A];第五届全国FRP学术交流会论文集[C];2007年
7 陈尚建;刘海波;欧阳普英;侯发亮;;BFRP筋预应力加固钢筋混凝土梁的试验研究和非线性有限元分析[A];第17届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2008年
8 黄培彦;吴承华;郑小红;林荣伟;;FRP加固RC梁主裂纹的应力强度因子[A];第十四届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2008年
9 卓静;李唐宁;;波形齿夹具锚在碳纤维片材加固技术及预应力技术中应用研究[A];FRP与结构补强——'05全国FRP与结构加固学术会议论文精选[C];2005年
10 吴海军;黄友帮;;桁式组合拱桥预应力加固技术分析[A];第20届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 浙江中企建设集团有限公司 沈彦辉;混凝土结构工程加固施工及方案的优选[N];建筑时报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 田安国;预应力FRP加固混凝土受弯构件试验及设计理论研究[D];东南大学;2006年
2 敬登虎;FRP约束混凝土的应力—应变模型及其在加固中的应用研究[D];东南大学;2006年
3 黄奕辉;FRP与砖界面行为及其应用研究[D];华侨大学;2008年
4 王兴国;预应力纤维片材加固混凝土梁抗弯性能研究[D];中南大学;2007年
5 陈小英;波形齿系统及其预拉CFRP带体外加固混凝土T形梁抗弯性能试验研究[D];重庆大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李正凯;公路桥梁预应力加固新技术的设计分析[D];华南理工大学;2011年
2 胡宝琳;钢吊车梁的校核分析及预应力加固研究[D];武汉大学;2004年
3 魏强;钢筋混凝土主拱圈预应力加固试验研究[D];重庆交通大学;2010年
4 郭金鑫;双侧体外锚固预应力碳纤维片材加固混凝土T梁抗弯试验及有限元仿真分析[D];重庆交通大学;2009年
5 陈铁军;普通粘贴与非粘贴四点锚固碳纤维布加固混凝土梁的对比试验研究[D];重庆交通大学;2009年
6 任怀胜;FRP复合材料加固钢梁的试验研究和理论分析[D];合肥工业大学;2009年
7 付胜;FRP加固砌体数值模拟及应用[D];华侨大学;2008年
8 韩方颜;碳纤维增强复合塑料(CFRP)加固混凝土梁桥的应用研究[D];天津大学;2006年
9 颜俊辉;FRP混合粘贴技术加固混凝土梁的试验研究[D];湖南大学;2009年
10 李凯;预应力AFRP加固锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳性能研究[D];北京工业大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026