外贴板材加固梁抗弯能力界面应力的理论分析

论文摘要

外贴板材加固梁抗弯能力的加固方法,广泛应用于工程实际。其界面剥离破坏是制约其加固效果的关键所在。本文基于弹性理论,推导了外贴板材加固梁的界面法向应力和剪切应力的解析表达式,据此分析了界面应力的分布特征。通过研究外贴板材厚度、外贴板材弹性模量、胶体粘结层厚度、胶体粘结层弹性模量和板端距支座距离的不同对外贴板材加固梁界面应力的影响,分析了改善界面应力分布的途径和方法。本文重点研究了被加固梁和外贴板材两者曲率的不匹配对界面法向应力和剪切应力的影响。通过对多种界面应力分布情况的比较分析,研究了胶体粘结层的弹性变形诱发的梁板曲率的不匹配对界面应力分布的影响规律。在梁板曲率不匹配假设的解析分析基础上,进一步推导了考虑梁板在垂直界面的轴向平面内的剪切变形时界面应力的解析表达式,分析了该剪切变形对界面应力分布的影响。考虑到实际工程中外贴板材加固方法经常会施加预应力,本文进一步推导了预应力板材加固梁抗弯能力界面应力的解析表达式,并对无预应力以及不同初始预应力作用下的界面应力分布特征进行了对比分析。研究了外贴板材厚度、外贴板材弹性模量、胶体粘结层厚度、胶体粘结层弹性模量和板端距支座距离的不同等因素对预应力板材加固梁抗弯能力界面应力分布特征的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 外贴板材加固法的国内外相关研究现状
• 1.3 本论文的研究目的、研究内容
• 1.3.1 研究目的
• 1.3.2 研究内容
• 第2章 外贴板材加固梁抗弯能力界面应力的耦合解
• 2.1 基本假定
• 2.2 粘结区域应力推导
• 2.2.1 界面剪切应力
• 2.2.2 界面法向应力
• 2.2.3 界面应力的一般解法
• 2.3 均布荷载作用下的界面应力
• 2.4 梁板曲率不匹配对界面应力的影响
• 2.5 本章小结
• 第3章 剪切变形对外贴板材加固梁抗弯能力界面应力的影响
• 3.1 粘结区域应力推导
• 3.1.1 界面剪切应力
• 3.1.2 界面法向应力
• 3.1.3 界面应力的一般解法
• 3.2 均布荷载作用下的界面应力
• 3.3 梁板剪切变形对界面应力分布的影响
• 3.4 本章小结
• 第4章 外贴板材加固梁抗弯能力界面应力的其他影响因素
• 4.1 外贴板材的厚度
• 4.2 外贴板材的弹性模量
• 4.3 胶体粘结层厚度
• 4.4 胶体粘结层的弹性模量
• 4.5 板端部距支座的距离
• 4.6 本章小结
• 第5章 预应力板材加固梁抗弯能力界面应力的理论分析
• 5.1 界面应力分析
• 5.1.1 力学分析模型
• 5.1.2 界面剪切应力
• 5.1.3 界面法向应力
• 5.1.4 界面应力的一般解法
• 5.2 均布荷载作用下的界面应力
• 5.3 初始预应力对界面应力的影响
• 5.4 预应力加固下界面应力的其他影响因素
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 作者简介