FRP单搭接和FRP加固钢结构粘结性能的耐久性试验研究

论文摘要

由于碳纤维片材FRP(纤维增强聚合物)加固技术较之于传统加固技术的诸多优越性,使得FRP加固修复混凝土结构和钢结构的工程应用将越来越广泛。因此,为了保证加固结构的安全及延长加固结构使用寿命,对FRP加固后结构及自身的耐久性能的研究就显得尤其重要。本文着重对两个方面的进行了试验研究:(1) FRP单搭接粘结性能的耐久性。该方面考虑了两种纤维增强聚合物(CFRP、GFRP),三种腐蚀环境(冻融循环、高温高湿、模拟海水环境干湿交替)以及三种荷载等级(无荷载、30%极限荷载持载、60%极限荷载持载)共三个方面对FRP单搭接粘结性能的耐久性的影响。其中冻融循环分三种不同循环次数进行对比(50次、100次、200次);高温高湿环境设定环境参数为温度50℃、湿度95%,并分不同腐蚀天数进行对比研究(30天、60天、120天);模拟海水干湿交替是在浓度为1.5%的盐水中分别进行30次、60次、120次干湿交替。最后分析了产生不利影响的原因,提出可供参考的解决办法。(2) CFRP加固钢结构粘结性能的耐久性。该方面主要研究了CFRP加固钢结构在高温高湿(温度50℃、湿度95%)腐蚀环境下,不同腐蚀天数(15天、45天、90天)和不同荷载等级(无荷载、30%极限荷载持载)对粘结性能的耐久性影响。分析了产生不利影响的原因,并提出可供参考的解决办法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 绪论
• 1.1 FRP的组成和耐久性能
• 1.2 FRP与混凝土粘结的耐久性
• 1.3 FRP与钢结构粘结的耐久性
• 1.4 FRP与FRP单搭接的耐久性
• 1.5 本文的研究内容
• 2 FRP单搭接粘结性能耐久性试验研究
• 2.1 前言
• 2.1.1 FRP的耐久性能
• 2.1.2 本章研究的内容
• 2.2 试验介绍
• 2.2.1 试验材料基本物理性能
• 2.2.2 试件的制作
• 2.2.3 试件的制作
• 2.2.4 腐蚀环境介绍
• 2.2.5 拉伸试验机及数据采集
• 2.3 试验结果与分析
• 2.3.1 冻融循环下的试验结果及分析
• 2.3.2 高温高湿环境下的试验结果及分析
• 2.3.3 模拟海水环境下干湿交替的试验结果及分析
• 2.4 本章小结
• 2.4.1 不同腐蚀环境对碳纤维单搭接的耐久性能影响
• 2.4.2 不同腐蚀环境对玻璃纤维单搭接的耐久性能影响
• 3 FRP加固钢结构的粘结性能的耐久性分析
• 3.1 前言
• 3.1.1 试验背景
• 3.1.2 本章研究的内容
• 3.2 试验用材料的物理性质及参数
• 3.2.1 碳纤维
• 3.2.2 粘结剂
• 3.2.3 钢试件
• 3.3 试验设计
• 3.3.1 试件设计
• 3.3.2 钢的表面处理和纤维布的浸渍及粘贴
• 3.3.3 试验装置
• 3.3.4 应变片的布置
• 3.4 试验结果及分析
• 3.4.1 无荷载无腐蚀下的试件试验结果及分析
• 3.4.2 无荷载高温高湿腐蚀环境下的试件试验结果及分析
• 3.4.3 30%极限荷载持载高温高湿环境下的试件试验结果及分析
• 3.5 本章小结
• 4 结论与展望
• 4.1 结论
• 4.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢