成渝高速公路旧桥板加固方法的对比研究

论文摘要

混凝土构件加固方法主要有增大截面法、外包钢法、预应力加固法、改变受力体系加固法、粘钢加固法和粘贴碳纤维片材加固法等,其中粘钢和粘贴碳纤维片材的施工工艺简单,施工效率高。波形齿夹具锚是本课题组开发研制的用于锚固CFRP片材的设备。本文对波形齿夹具锚先两端锚固碳纤维布,然后用波形齿夹具锚对碳纤维布施加预应力进行受弯加固的方法进行了全新尝试。本文对两种规格的单向混凝土适筋板进行抗弯加固方法的试验研究。加固方法采用以下四种:第一种直接粘贴碳纤维布;第二种将碳纤维布折叠成窄带粘贴在板底,端部用波形齿夹持;第三种为粘钢,并沿试件长度方向等间距植筋;第四种将碳纤维布折叠成带,端部用波形齿夹具锚锚固,通过两固定端之间的波形齿夹具对其施加预应力。本文在试验所得数据和试验现象的基础上,对几种加固方法对于板的极限荷载、裂缝、延性、经济指标等进行了对比研究。试验对比研究结果表明:对受弯构件加固方法优劣依次为,CFRP预应力加固效果良好、粘钢加固次之、端部锚固加固和普通CFRP加固分列三、四位。本文还对波形齿夹具给碳纤维带施加预应力施工方法进行了试验研究,初步整理了更为合理的施工流程和施工工艺。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 常见的加固方法
• 1.2.1 增大截面法
• 1.2.2 体外预应力加固法
• 1.2.3 外包钢加固法
• 1.2.4 改变受力体系加固法
• 1.2.5 粘钢加固法
• 1.2.6 粘贴CFRP 片材加固法
• 1.3 端部夹持碳纤维带加固
• 1.3.1 波形齿夹具
• 1.3.2 端部夹持碳纤维带加固的特点
• 1.4 体外锚固CFRP 片材预应力加固
• 1.4.1 引言
• 1.4.2 体外锚固CFRP 片材预应力加固方法及原理
• 1.5 本文研究的目的和内容
• 2 试验方案与设计
• 2.1 引言
• 2.2 试验方案
• 2.2.1 试验构件设计
• 2.2.2 未加固构件
• 2.2.3 直接粘贴碳纤维布加固试件
• 2.2.4 端部夹持碳纤维带加固试件
• 2.2.5 粘钢加固试件
• 2.2.6 体外锚固预应力碳纤维带加固
• 2.3 加载装置
• 2.3.1 3米板加载装置
• 2.3.2 8米板加载装置
• 2.4 本章小结
• 3 试验研究
• 3.1 加载程序
• 3.1.1 第一组构件加载程序
• 3.1.2 第二组构件加载程序
• 3.2 承载力确定
• 3.3 测试内容及仪表安置
• 3.3.1 测试内容
• 3.3.2 试验仪器
• 3.4 实验现象
• 3.4.1 未加固试件
• 3.4.2 直接粘贴碳纤维布加固试件
• 3.4.3 端部夹持碳纤维带加固试件
• 3.4.4 粘钢加固试件
• 3.4.5 体外锚固碳纤维布预应力加固试件
• 3.5 试验结果
• 3.5.1 3m 板试件
• 3.5.2 8m 板试件
• 3.6 本章小结
• 4 试验对比分析
• 4.1 引言
• 4.2 几种加固方法的对比分析
• 4.2.1 裸板与普通碳纤维布加固比较
• 4.2.2 碳纤维布与粘钢加固比较
• 4.2.3 普通碳纤维布与端部锚固碳纤维布加固比较
• 4.2.4 端部锚固碳纤维布与粘钢加固比较
• 4.2.5 粘钢与体外锚固碳纤维布预应力加固比较
• 4.3 张拉CFRP 片材的施工方法的进一步研究
• 4.3.1 波形齿夹具锚张拉碳纤维片材的施工流程
• 4.3.2 碳纤维带张拉试验介绍
• 4.3.3 小结
• 4.4 本章小结
• 5 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录