CFRP布加固钢筋混凝土梁的新型复合粘结技术

论文摘要

CFRP具有自重轻、施工方便、抗拉强度高、抗腐蚀和耐久性好等优点,在钢筋混凝土结构加固补强方面有着广泛的应用。然而,在传统的加固方法中,CFRP易发生剥离破坏,导致CFRP的抗拉强度得不到充分利用,限制了CFRP的粘贴层数,大大影响了加固的效果。因此,提高CFRP与钢筋混凝土结构之间的粘贴效果,使CFRP在受力过程中不会发生过早的剥离,保证CFRP抗拉强度得到充分利用,在CFRP加固补强方面显得尤为重要。本文针对这一问题提出了一种新的加固技术——新型复合粘结技术,即将传统的外贴法与机械锚固法相结合,对粘贴在混凝土表面上的CFRP布进行锚固,通过试验验证该项技术在提高梁的极限承载力和避免CFRP布过早剥离方面的有效性。此外,以配筋率、CFRP布粘贴层数、锚固件间距为参数进行了一系列的对比试验,为工程应用及后续研究奠定了基础。主要工作内容及结论包括：1.对新型复合粘结技术的施工工艺(包括混凝土表面处理、CFRP布的粘贴程序、加固梁的养护方法等)及施工过程中的注意事项方面进行了详细介绍,为该项技术在实际工程中的应用提供了技术指导。2.通过参考梁与加固梁最终破坏形态的对比,验证新型复合粘结技术可以避免CFRP布的过早剥离,使其抗拉强度得到充分利用；梁的延性得到提高,大大降低了破坏的危险性。3.通过试验数据分析,证明新型复合粘结技术能够显著地提高梁的极限承载力和刚度,大大提高CFRP布的加固性能。4.探讨了加固梁的配筋率、CFRP布粘贴层数、锚固件锚固间距对加固效果的影响：通过试验证明新型复合粘结技术能够实现CFRP布的多层粘贴(本文中的最多粘贴层数为7层)。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 碳纤维复合材料介绍
• 1.2.1 碳纤维复合材料概述
• 1.2.2 碳纤维复合材料加固钢筋混凝土结构的优越性
• 1.3 碳纤维加固钢筋混凝土结构的发展
• 1.3.1 国外的发展过程
• 1.3.2 国内的发展过程
• 1.4 碳纤维加固性能的研究
• 1.5 混凝土表面与CFRP之间粘结性能的研究
• 1.6 碳纤维布加固钢筋混凝土梁结构的主要方法
• 1.6.1 碳纤维布加固钢筋混凝土结构的外贴法
• 1.6.2 碳纤维加固钢筋混凝土结构的机械锚固法
• 1.6.3 碳纤维布加固钢筋混凝土结构的其它方法
• 1.7 本文的主要研究内容及目的
• 2 新型复合粘结技术的试验研究
• 2.1 试验内容及目的
• 2.2 试验设计
• 2.2.1 试件设计
• 2.2.2 试验材料
• 2.2.3 试验梁的加固方案
• 2.2.4 施工工艺
• 2.3 试验装置及量测内容
• 2.4 小结
• 3 试验结果及分析
• 3.1 试验结果
• 3.1.1 试验结果
• 3.1.2 试验梁破坏过程与破坏形态
• 3.2 试验结果分析
• 3.2.1 凿毛对碳纤维布与混凝土表面粘结性能的影响
• 3.2.2 新型复合粘结技术研究
• 3.2.3 各因素对新型复合粘结技术加固性能的影响
• 3.2.4 新型复合粘结技术中CFRP布多层粘贴的研究
• 3.3 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