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《西安理工大学》 2007年
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芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究与理论分析

魏凝  
【摘要】: 混凝土结构是土木工程中应用最为广泛的结构。由于材料老化、环境腐蚀、使用功能改变、施工质量低劣以及自然灾害等问题而导致大量的结构设施需要修复和加固。纤维增强塑料(FRP)是目前建筑结构加固工程领域的一种新型材料,具有钢材所无法比拟的耐腐蚀性和可加工性。从目前的研究现状来看,国内多数集中在碳纤维和玻璃纤维加固混凝土构件的研究上,对芳纶纤维(AFRP)加固混凝土构件的研究较少。与碳纤维和玻璃纤维相比,芳纶纤维具有较高的抗拉和抗冲击强度,且柔软易于弯折,不会产生屏蔽等诸多优点,在桥梁、隧道、房屋等结构抗震加固补强方面具有碳纤维和玻璃纤维不可取代的应用前景。 本文以13根梁的抗弯性能实验为基础,对芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁进行了实验研究。分析了纤维布加固量、纤维布种类、配筋率、预加载程度、卸载程度5个变化参数对加固效果的影响。结果表明:粘贴芳纶纤维布加固后,梁的极限承载力明显提高;加固梁的承载力随纤维布层数的增加而增加,但承载力提高程度不与加固层数呈线性关系;粘贴相同层数的芳纶纤维布时,被加固构件的配筋率越低,使用芳纶纤维布加固的效果越明显;选择玻璃纤维和芳纶纤维混杂加固尽可能做到经济的合理性;滞后应变的大小是决定二次受力结构加固效果的关键因素,纤维布的滞后应变越大,对承载力的提高越小,预加载程度越大,滞后应变越大;为减小滞后应变,加固前应该尽可能对结构进行卸载,大致卸载至原结构极限承载力的40%左右就能获得良好的效果。 在对试验结果分析的基础上,本文还推导出了芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁正截面抗弯承载力计算公式、芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁的短期刚度以及受弯延性的简化计算公式。本文建议公式的计算结果与实验值对比误差均较小,可供实际加固工程设计时参考。
【学位授予单位】:西安理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TU375

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