预应力碳纤维板材改善RC梁力学行为的分析研究

论文摘要

与直接粘贴碳纤维加固RC梁的抗弯承载力相比，采用施加预应力后的碳纤维加固，既有效地利用了碳纤维的高强度，节约碳纤维用量，又能抑制构件的变形和裂缝的发展，其优势是非常明显的。本文对有粘结预应力碳纤维板材加固混凝土抗弯构件进行了受力分析，对其承载力、抗弯刚度以及挠曲变形的计算公式提出了建议。本文提出的建议公式经与实验结果相验证，理论值与实验值相差不大，且偏于安全。同时也对无粘结预应力碳纤维板材加固混凝土抗弯构件的正截面强度、抗弯刚度以及挠曲变形进行了计算。对有粘结、无粘结预应力碳纤维板材加固RC梁的差异性进行了分析研究。将有粘结、无粘结预应力碳纤维板材加固混凝土受弯构件的正截面强度、挠曲变形的理论结果与实验实测值进行了对比验证，得出预应力碳纤维板材加固RC梁在有锚固的作用下无粘结对其承载能力、挠曲变形的影响不大，对后续研究工作具有一定的参考价值。最后提出了预应力碳纤维板加固RC梁的设计方法及建议。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 碳纤维加固混凝土结构技术
• 1.1.1 碳纤维的分类
• 1.1.2 碳纤维力学特性
• 1.1.3 碳纤维加固混凝土结构发展概况
• 1.2 预应力碳纤维加固混凝土结构技术
• 1.2.1 预应力碳纤维加固混凝土技术的优越性与研究应用现状
• 1.2.2 无粘结预应力碳纤维加固RC梁问题的引出
• 1.3 本文研究意义及内容
• 第二章 预应力碳纤维板材加固RC梁受弯性能分析研究
• 2.1 概述
• 2.2 基本假定
• 2.3 张拉、放张阶段应力分析
• 2.4 使用阶段应力分析
• 2.4.1 消压阶段
• 2.4.2 开裂阶段
• 2.5 屈服弯矩计算
• 2.6 RC梁承载能力分析计算
• 2.6.1 可能的破坏形式
• 2.6.2 极限承载力计算
• 2.7 算例
• 2.7.1 实验概况
• 2.7.2 结果对比分析
• 2.8 本章小结
• 第三章 无粘结部分预应力碳纤维板材加固RC梁受弯性能分析研究
• 3.1 概述
• 3.2 无粘结部分预应力碳纤维板材加固RC梁正截面强度计算
• 3.2.1 预应力碳纤维板极限应力计算的基本假定
• 3.2.2 等效塑性区长度与破坏截面中性轴高度比值的推导与计算
• 3.2.3 无粘结预应力碳纤维板极限应力实用计算公式
• 3.2.4 正截面强度计算
• 3.3 有粘结、无粘结承载力差异性对比分析
• 3.3.1 实验概况
• 3.3.2 结果对比分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 挠曲变形计算
• 4.1 直接双线性法
• 4.2 有粘结预应力碳纤维板材加固RC梁挠曲变形计算
• 4.3 无粘结部分预应力碳纤维板材加固RC梁挠曲变形计算
• 4.4 有粘结、无粘结挠曲变形差异性对比分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 预应力碳纤维板材加固RC梁设计及建议
• 5.1 混凝土结构需要加固的主要原因
• 5.2 RC梁可加固性分析
• 5.2.1 RC梁的主要破坏类型
• 5.2.2 可加固性
• 5.3 碳纤维加固RC梁典型破坏模式
• 5.3.1 抗弯破坏
• 5.3.2 抗剪破坏
• 5.3.3 粘结破坏
• 5.3.4 剥离破坏
• 5.4 正截面受弯设计
• 5.5 碳纤维用量研究
• 5.5.1 粘贴加固受弯构件截面界限受压区高度计算
• 5.5.2 实际相对界限受压区高度的计算公式
• 5.5.3 受压区边缘混凝土的压应变计算公式
• 5.5.4 粘贴加固材料屈服时原钢筋是否充分被利用验算
• 5.5.5 粘贴加固材料最大用量计算
• 5.6 张拉预应力值控制
• 5.7 算例
• 5.7.1 实验概况
• 5.7.2 结果对比分析
• 5.8 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研科技服务项目
• 致谢