CFRP布加固鋼板夾心混凝土組合板抗剪性能試驗研究.pdf

1、鋼板夾心混凝土組合板是一種在雙層鋼板間充填混凝土，并通過焊在鋼板上的栓釘將鋼板與混凝土組合成整體而共同受力和變形協(xié)調(diào)的新型組合結(jié)構(gòu)。鋼板夾心混凝土組合板的優(yōu)點是上、下鋼板可以充當(dāng)受力鋼筋并作為永久性模板，同時還可以作為防滲結(jié)構(gòu)、承受沖擊荷載和爆炸荷載結(jié)構(gòu)的抵抗膜。鋼板與核心混凝土板之間良好的粘結(jié)作用是保證鋼板與混凝土板協(xié)調(diào)工作的基礎(chǔ)，它將直接影響到組合板的破壞形態(tài)、剛度、承載能力、裂縫及變形等。但是由于混凝土的抗剪承載力不足以及材料老化

2、、地震、外來物撞擊、和使用環(huán)境的腐蝕等因素影響，都可能使其抗剪能力不足而需要進行加固。碳纖維(Carbon Fiber Reinforced Polyme，簡稱CFRP)具有很多優(yōu)點，在對結(jié)構(gòu)進行加固補強的實際應(yīng)用中具有明顯的效果。由于受剪破壞的機理比較復(fù)雜，與正截面抗彎加固相比，斜截面抗剪性能的研究尚不成熟，對于CFRP布加固鋼板夾心混凝土組合板抗剪性能的研究就更少。因此，開展CFRP布加固鋼板夾心混凝土組合板的工作性能研究具有重要的

3、意義。本文首先對國內(nèi)外有關(guān)鋼板夾心混凝土組合板和CFRP布加固試驗構(gòu)件抗剪性能所取得的研究成果進行綜合分析，在此基礎(chǔ)上確定了本文的研究內(nèi)容:
　　通過CFRP布加固鋼板夾心混凝土組合板的試驗，研究了組合板的工作機理與破壞形態(tài)、鋼板與混凝土應(yīng)變發(fā)展情況、裂縫發(fā)展情況及組合板承載能力，分析了鋼板與CFRP布應(yīng)變的變化規(guī)律、荷載—變形關(guān)系，并探討了含鋼率、剪跨比、混凝土板厚度對CFRP布加固鋼板夾心混凝土組合板承載能力的影響。試驗結(jié)果表

4、明:組合板的承載力隨CFRP布間距減小，含鋼率、剪跨比、混凝土板厚度的增加而增大。
　　從理論上建立了CFRP布加固鋼板夾心混凝土組合板在彈性受力各階段的截面應(yīng)力分析模型。由于斜截面上CFRP布與混凝土界面的應(yīng)變的分布不均勻，纖維材料強度并不能得到充分利用，混凝土開裂后發(fā)生CFRP布剝離破壞。因此考慮了斜截面纖維應(yīng)變分布的規(guī)律和相關(guān)因素，給出了CFRP布加固鋼板夾心混凝土組合板抗剪承載力的計算公式。
　　本文利用有限元分析軟