论文题目: 粘贴CFRP加固混凝土连续梁的试验研究和理论分析
论文类型: 硕士论文
论文专业: 防灾,减灾及防护
作者: 张涛涛
导师: 张继文
关键词: 加固,混凝土连续梁,受弯,承载力,刚度,内力重分布
文献来源: 东南大学
发表年度: 2005
论文摘要: CFRP增强聚合物（Carbon Fiber Reinforced Polymer,简称CFRP）是加强和改善混凝土结构的一种新材料,已广泛应用于建筑结构加固领域。现有的CFRP加固混凝土构件的抗弯试验研究,通常习惯于采用简支梁构件。对于CFRP用于加固混凝土连续梁的研究还较少。因此,有必要对贴CFRP加固钢筋混凝土连续梁进行研究。本文对6根粘贴CFRP的混凝土连续梁和2根混凝土连续梁进行了试验研究。重点研究了粘贴CFRP加固混凝土连续梁的受弯承载能力、裂缝情况、内力重分布特点、延性、变形量等。根据试验结果和理论分析,得出:随着粘贴CFRP布层数的增加,混凝土连续梁的抗弯极限承载力显著提高,梁的刚度也可有效提高。加固试件有良好的变形能力,抗弯变形能力较高,整个试件呈弹塑性。同等荷载下,CFRP能有效限制裂缝宽度,CFRP用量越多裂缝宽度越小,且裂缝间距越小。CFRP对开裂荷载影响不明显。粘贴CFRP后的钢筋混凝土连续梁,内力重分布不同于普通钢筋混凝土连续梁,但是弯矩的分配仍然依据刚度的变化。负弯矩区截面钢筋屈服后,该截面上的铰并不是通常意义上的塑性铰,因CFRP的作用,该截面段的抵抗矩M将随荷载的增加而增加,故称为变弯矩部分塑性铰。本文分析了粘贴CFRP钢筋混凝土梁的截面Mu-ξ、Mu-n、σcf-n的关系以及短期刚度的计算方法。在合理假定的基础上,提出了粘贴CFRP的钢筋混凝土连续梁受弯承载力计算公式和挠度计算公式。对全过程进行了内力分析,给出了P-M、P-Δ曲线,计算结果和试验结果具有一定的精度。最后,本文还提出了设计计算方法和构造措施,并采用ANSYS有限元分析软件对粘贴CFRP的钢筋混凝土连续梁进行了模拟分析。
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 CFRP 在混凝土结构中的应用历史和现状
1.3 CFRP 用于加固结构构件的研究
1.4 CFRP 用于加固混凝土连续梁的研究
1.5 本文的研究目与意义
1.6 本文的研究内容与方法
第二章 试验方案
2.1 试件设计
2.2 粘贴形式
2.3 加载方式及加载制度
2.4 测试内容与方法
第三章 试验结果与分析
3.1 材性试验
3.2 试验现象
3.2.1 试件受力全过程现象与特征
3.2.2 试件破坏形态
3.3 试验结果分析
3.3.1 极限荷载
3.3.2 开裂荷载和裂缝分布特征
3.3.3 试件的变形特征
3.3.4 CFRP 的应变变化
3.3.5 原梁钢筋应变
3.3.6 支座反力
3.4 本章小结
第四章 理论分析
4.1 粘贴CFRP 钢筋混凝土连续梁的破坏形式分析
4.2 延性分析
4.3 CFRP 加固梁截面分析
4.4 短期刚度计算
4.5 计算分析
4.5.1 受力过程分析
4.5.2 基本假定
4.5.3 粘贴CFRP 钢筋混凝土连续梁受弯构件承载力计算
4.5.4 跨中挠度计算
4.5.5 理论计算值与试验值比较
4.6 本章小结
第五章 设计计算与构造要求
5.1 基本假定
5.2 CFRP 加固梁正截面受弯承载力设计计算步骤
5.3 施工工艺
5.4 构造要求
第六章 CFRP 增强混凝土连续梁的非线性有限元分析
6.1 有限元非线性分析基本原理
6.1.1 非线性类型
6.1.2 非线性有限元法
6.1.3 收敛判据
6.2 采用ANSYS进行分析
6.2.1 基本原理
6.2.2 模型建立
6.2.3 荷载和边界条件
6.3 计算结果及分析
6.3.1 极限承载力
6.3.2 开裂与裂缝分布
6.4 本章小结
第七章 结论
参考文献
致谢
发布时间: 2007-06-11
参考文献
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