預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固鋼筋混凝土箱梁的界面應(yīng)力研究.pdf

1、碳纖維布(CFRP)作為一種新型的復(fù)合材料用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的加固材料,在加固工程得到了廣泛的應(yīng)用。薄壁箱梁結(jié)構(gòu)具有優(yōu)越的力學(xué)性能、節(jié)省材料等優(yōu)點,在大跨度橋梁及建筑工程結(jié)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用,而且碳纖維布加固混凝土結(jié)構(gòu)成功與否的關(guān)鍵在于碳纖維布與混凝土之間粘結(jié)性能的優(yōu)劣。本文首先介紹了箱型梁截面的優(yōu)點、箱梁剪力滯效應(yīng)的基本概念及其發(fā)展和研究現(xiàn)狀,綜述了CFRP加固混凝土結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀,探討了預(yù)應(yīng)力CFRP加固混凝土結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀及其特點,并將

2、預(yù)應(yīng)力CFRP在增強混凝土箱梁方面所存在的問題進行了綜合分析。本文主要完成了以下工作:
　　 (1)采用不同類型的拋物線作為箱梁翼緣板的縱向位移函數(shù),首先推導(dǎo)出了考慮橫向剪切變形及剪力滯后效應(yīng)時的雙軸對稱鋪設(shè)的復(fù)合材料層合箱梁在對稱彎曲條件下的控制微分方程,進而推導(dǎo)出了簡支梁受集中荷載與兩等跨連續(xù)梁分別在跨中受集中荷載下的位移差函數(shù)和撓度函數(shù),最后結(jié)合具體的復(fù)合材料箱型梁實例,將本文理論推導(dǎo)的結(jié)果與ANSYS結(jié)果以及實驗結(jié)果進行

3、了對比分析。
　　 (2)首先通過解析方法推導(dǎo)了預(yù)應(yīng)力CFRP布加固混凝土箱梁在張拉端預(yù)應(yīng)力釋放后粘結(jié)界面剪應(yīng)力的計算公式,且推導(dǎo)出了在保證不發(fā)生界面剝離破壞情況下CFRP布最大可施加的預(yù)應(yīng)力公式。其次,考慮箱梁的剪力滯效應(yīng),推導(dǎo)出了外荷載作用下的粘結(jié)界面剪應(yīng)力和正應(yīng)力的計算公式。最后,應(yīng)用疊加法對預(yù)應(yīng)力CFRP布加固混凝土箱梁的預(yù)應(yīng)力和外荷載兩個階段進行分析研究,推導(dǎo)出了預(yù)應(yīng)力CFRP布加固混凝土箱梁的界面應(yīng)力公式。