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《郑州大学》 2006年
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竖向荷载作用下碳纤维布加固损伤钢筋混凝土框架的试验研究

王华  
【摘要】: 结构在长期的自然环境和使用环境的双重作用下,其功能将逐渐减弱,这是一个不可逆转的客观规律。如果能够科学地评估这种损伤的规律和程度,及时采取有效处理措施,可以延缓结构损伤的进程,达到延长结构使用寿命的目的。我国在20世纪70年代开始对碳纤维布加固修复混凝土结构方面进行研究,进行了梁、柱、板、节点、构造连接等的试验,取得了大量的成果,积累了丰富的资料。但研究主要是针对碳纤维布加固简支梁、外伸梁、柱等单个构件的受力性能,而对钢筋混凝土整体框架梁柱的研究较少,而实际工程中所遇到的结构却大多是整体框架梁、柱在荷载作用下开裂、损伤需要加固。因此对已损伤的钢筋混凝土整体框架结构进行加固设计及试验研究即为本论文的研究内容。 本论文针对两榀按1∶3缩尺模型设计的损伤混凝土框架结构构件进行试验研究。首先对待加固试件进行了结构检测和内力及承载力分析;然后对待加固试件进行了碳纤维布加固方案设计;并设计了加固后构件的竖向荷载试验方案;最后进行了竖向荷载作用下加固构件的试验研究。研究该构件加固后在竖向荷载作用下的受力状态,考察碳纤维布加固层数、裂缝因素和原有构件损伤情况等对加固后框架结构整体性能的影响,分析经碳纤维布加固后框架梁、柱的承载力和刚度的变化。根据试验结果,分析了该框架结构碳纤维布加固后,在正常使用阶段和承载力极限状态时梁、柱的裂缝、变形、破坏形态,绘出了梁荷载一挠度曲线、梁和柱的荷载-碳纤维应变曲线、梁荷载-钢筋应变等曲线,分析了在碳纤维布加固对加固后的框架结构裂缝和承载力的影响。 通过分析表明:对损伤混凝土结构较大裂缝进行灌胶密闭和粘贴间距较小的U型箍能够有效抑制已有裂缝开展;梁底粘贴碳纤维布在粘结锚固满足的情况下,不仅能够有效延缓钢筋的屈服,而且可以大幅度提高梁的极限抗弯承载力。由于碳纤维布的约束作用,加固后梁的截面抗弯刚度提高;碳纤维布加固后的梁的拉力由钢筋和碳纤维布共同承担,钢筋屈服后碳纤维布的作用明显增大,承担其主要拉力。
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TU375.4

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