论文题目: 碳纤维加固复合受力钢筋混凝土箱梁抗扭性能的试验和理论研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 结构工程
作者: 景萌
导师: 李忠献
关键词: 钢筋混凝土,箱梁,复合受力,碳纤维,加固,抗扭性能
文献来源: 天津大学
发表年度: 2005
论文摘要: 薄壁箱梁广泛地应用于中等、大跨的双线公路桥、铁路桥、曲线梁桥、斜拉桥等桥梁结构体系中,是一种典型的弯剪扭复合受力构件。由于低于现行设计标准建造、自然条件的侵蚀、地震、撞击和超载运营的损害等影响,很多桥梁可能由于抗扭强度不足而需要加固修复。因此,本文对碳纤维加固复合受力钢筋混凝土箱梁的抗扭性能进行了系统的试验和理论研究,为以后的研究和设计工作提供理论依据和技术参考,具有重要的理论意义和工程价值。主要创新工作及研究成果包括以下几个方面:(1)进行了4根碳纤维加固钢筋混凝土箱梁试件在弯矩、剪力和单调扭矩复合作用下的破坏试验和4根碳纤维加固钢筋混凝土箱梁在弯矩、剪力和反复扭矩复合作用下的破坏试验。研究发现,采用碳纤维加固能有效地提高弯剪扭复合作用下的钢筋混凝土箱梁的受扭承载力,并且明显地提高其抗扭刚度、改善其变形性能、增强构件的滞回耗能性能。同时,还提出了反复扭矩作用下碳纤维加固钢筋混凝土箱梁的受扭承载力恢复力模型。(2)基于考虑混凝土软化的斜压场理论(即修正斜压场理论),建立了碳纤维加固复合受力钢筋混凝土箱梁的力学计算模型,推导了碳纤维加固复合受力钢筋混凝土箱梁的应力分析计算公式,对其受力机理进行了详尽的理论分析。同时,采用FORTRAN语言编制了相应的计算程序,对试验中的4根碳纤维加固复合受力的钢筋混凝土箱梁试件进行了全过程受力分析。(3)基于试验的分析结果,建立了合理的三维有限元模型,对碳纤维加固复合受力下的钢筋混凝土箱梁的抗扭性能进行了非线性有限元分析。与试验结果的对比分析表明,所采用的有限元法可以较好地预测碳纤维加固箱梁的抗扭工作性能。进一步对碳纤维加固复合受力钢筋混凝土箱梁的剪扭相关性能进行了研究,得到碳纤维加固复合受力钢筋混凝土箱梁的剪扭极限承载力无量纲相关关系符合斜直线的规律性。(4)推导了碳纤维加固钢筋混凝土箱梁受弯承载力、受剪承载力和受扭承载力的设计计算公式。利用碳纤维加固复合受力钢筋混凝土箱梁的弯剪扭相关曲线方程,提出了碳纤维加固复合受力钢筋混凝土箱梁的受扭承载力的计算方法。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 纤维增强塑料的技术应用和理论研究
1.2 钢筋混凝土箱梁的计算理论
1.3 钢筋混凝土箱梁及其采用纤维增强塑料加固的试验和理论研究
1.4 选题依据和意义
1.5 本论文的主要研究工作
第二章 碳纤维加固复合受力钢筋混凝土箱梁受扭承载力的试验研究
2.1 引言
2.2 模型试验
2.3 试件的破坏形态及试验结果分析
2.4 小结
第三章 碳纤维加固复合受力钢筋混凝土箱梁受扭承载力的理论研究
3.1 引言
3.2 混凝土开裂前的应力分析
3.3 混凝土开裂后的应力分析
第四章 碳纤维加固复合受力钢筋混凝土箱梁抗扭性能的非线性分析
4.1 引言
4.2 非线性有限元分析的理论基础
4.3 碳纤维加固复合受力钢筋混凝土箱梁的非线性有限元分析
4.4 计算结果分析
4.5 碳纤维加固复合受力钢筋混凝土箱梁的剪扭相关性
4.6 小结
第五章 碳纤维加固复合受力钢筋混凝土箱梁受扭承载力的设计计算
5.1 碳纤维加固钢筋混凝土箱梁受弯承载力的计算
5.2 碳纤维加固钢筋混凝土箱梁受剪承载力的计算
5.3 碳纤维加固钢筋混凝土箱梁受扭承载力的计算
5.4 碳纤维加固复合受力钢筋混凝土箱梁的弯剪扭相关性
5.5 试验结果与计算结果的对比分析
第六章 低周反复扭矩下碳纤维加固复合受力钢筋混凝土箱梁的试验研究
6.1 引言
6.2 试验概况
6.3 试验结果分析
6.4 恢复力模型
6.5 小结
第七章 结论与展望
7.1 取得的主要成果
7.2 主要结论
7.3 研究展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
发布时间: 2007-07-10
参考文献
- [1].混凝土箱梁的短期与长期受力性能[D]. 曹国辉.湖南大学2007
- [2].混凝土箱梁正交异性钢悬臂板拓宽方法的理论分析与试验研究[D]. 王骞.大连理工大学2010
- [3].混凝土箱梁和空心高墩温度场及温度效应研究[D]. 武立群.重庆大学2012
- [4].大跨度混凝土箱梁结构空间效应研究[D]. 徐勋.西南交通大学2009
- [5].混凝土箱梁抗剪性能试验研究[D]. 郑辉.湖南大学2015
- [6].钢筋混凝土箱梁复合受力特性的试验与理论研究[D]. 程坤.浙江大学2014
- [7].早龄期混凝土桥梁时变耦合效应研究[D]. 秦煜.长安大学2012
- [8].基于长期健康监测的连续刚构梁桥的性能分析与演化规律研究[D]. 李英华.华南理工大学2012
相关论文
- [1].碳纤维布加固桥梁的设计理论研究[D]. 李松辉.大连理工大学2003
- [2].混凝土薄壁箱梁受力性能的试验研究与分析[D]. 祝明桥.湖南大学2004
- [3].碳纤维布加固钢筋混凝土梁受力性能的研究[D]. 于天来.东北林业大学2005
- [4].碳纤维加固钢筋混凝土桥梁复合结构的力学行为分析[D]. 王树森.吉林大学2005
- [5].预应力碳纤维片材加固钢筋混凝土受弯构件的性能研究[D]. 彭晖.湖南大学2006
- [6].碳纤维抗弯加固钢筋混凝土梁的剥离破坏研究[D]. 潘建伍.东南大学2005
- [7].碳纤维片材加固钢筋混凝土梁抗弯性能与剥离破坏研究[D]. 李贵炳.浙江大学2006
- [8].预应力碳纤维布加固损伤混凝土梁的受力性能[D]. 钱伟.郑州大学2007
- [9].混凝土箱梁的短期与长期受力性能[D]. 曹国辉.湖南大学2007
- [10].碳纤维加固混凝土梁试验与理论研究[D]. 陈永秀.同济大学2007