預(yù)應(yīng)力CFRP板加固梁橋的效果監(jiān)測(cè)與研究.pdf

1、預(yù)應(yīng)力CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer Plate)板快速加固橋梁技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展的橋梁結(jié)構(gòu)新型加固技術(shù)，然而目前尚缺乏預(yù)應(yīng)力CFRP預(yù)應(yīng)力損失的有效監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)方法。針對(duì)該現(xiàn)狀，本文首次采用長(zhǎng)標(biāo)距光纖光柵(FBG)傳感技術(shù)監(jiān)測(cè)預(yù)應(yīng)力損失，通過系列試驗(yàn)和有限元分析綜合研究了預(yù)應(yīng)力CFRP板加固混凝土結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能及其預(yù)應(yīng)力損失特征，提出了相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力損失監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)方法。最后，以汾灌高速新沭河大橋預(yù)應(yīng)

2、力CFRP板加固工程為背景，通過長(zhǎng)期預(yù)應(yīng)力損失監(jiān)測(cè)和有限元軟件建模驗(yàn)證了基于長(zhǎng)標(biāo)距FBG傳感的預(yù)應(yīng)力損失監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)方法的有效性。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:
　　(1)通過對(duì)體外預(yù)應(yīng)力CFRP板加固混凝土梁的CFRP預(yù)應(yīng)力損失以及施工過程與使用過程中混凝土受拉與受壓區(qū)應(yīng)力進(jìn)行理論分析，分析了預(yù)應(yīng)力損失的幾方面主要原因，并推導(dǎo)了相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力損失公式。同時(shí)，推導(dǎo)了在加固施工過程中和加固后正常使用中的混凝土最大拉壓應(yīng)力計(jì)算公式。
　　

3、(2)本文開展試驗(yàn)梁實(shí)驗(yàn)研究預(yù)應(yīng)力CFRP加固技術(shù)。采用用分布式長(zhǎng)標(biāo)距FBG傳感技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)了預(yù)應(yīng)力CFRP板加固實(shí)驗(yàn)梁張拉過程及完成后的CFRP板、混凝土以及鋼筋的應(yīng)變變化狀況，50天預(yù)應(yīng)力損失趨于穩(wěn)定并小于5％，表明CFRP板可與混凝土梁共同工作，滿足預(yù)期要求;同時(shí)，開展了四點(diǎn)彎靜載和疲勞試驗(yàn)，結(jié)果表明:預(yù)應(yīng)力CFRP板具有良好的加固效果，混凝土的初始開裂荷載和承載力分別提高60％和30％以上，錨固系統(tǒng)具有良好的抗疲勞性能。建立AN

4、SYS模型對(duì)試驗(yàn)梁進(jìn)行分析，張拉過程中各部分應(yīng)變變化與試驗(yàn)梁實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)基本一致，表明試驗(yàn)梁張拉過程滿足加固要求。試驗(yàn)梁分別使用力卡錨固系統(tǒng)和剛性自鎖式錨固系統(tǒng)兩種系統(tǒng)，對(duì)CFRP板施加預(yù)應(yīng)力進(jìn)行平行對(duì)比研究，得出力卡錨固系統(tǒng)張拉完成后達(dá)到了更好的加固效果。
　　(3)采用長(zhǎng)標(biāo)距FBG傳感器對(duì)新沭河橋預(yù)應(yīng)力CFRP板加固工程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，研究了加固中CFRP板及混凝土的應(yīng)變變化，以及預(yù)應(yīng)力CFRP板長(zhǎng)期應(yīng)變損失。結(jié)果表明，加固后箱梁跨中混