預(yù)應(yīng)力FRP布加固鋼筋混凝土受彎構(gòu)件研究.pdf

1、本文結(jié)合江蘇省建設(shè)廳課題(編號(hào)：JS2004ZD11)，開展了PCFRP布加固鋼筋混凝土受彎構(gòu)件研究，解決了目前PFRP布研究中的技術(shù)瓶頸問題——FRP布錨固和張拉難題，加固時(shí)將預(yù)應(yīng)力技術(shù)與FRP材料相結(jié)合，F(xiàn)RP布因提前參與工作的預(yù)應(yīng)力而有效地改善了普通纖維布加固的二次受荷和應(yīng)力滯后缺陷，充分發(fā)揮了FRP材料高強(qiáng)優(yōu)勢(shì)，使纖維布加固優(yōu)勢(shì)得到進(jìn)一步顯現(xiàn)，且便于現(xiàn)場實(shí)際施工，可以直接運(yùn)用于工程實(shí)踐中而被業(yè)主認(rèn)可，實(shí)現(xiàn)了加固技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益兼優(yōu)

2、的目的，在現(xiàn)有的加固技術(shù)中由于其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)而占盡鰲頭。ANSYS 10.0模擬的全過程數(shù)值分析，節(jié)約了大量試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)、時(shí)間，獲得了更加完善的數(shù)據(jù)，建立了方便適用的PFRP布正截面抗彎設(shè)計(jì)理論。本文主要研究內(nèi)容如下： (1) 首先探討了現(xiàn)有FRP布加固混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)與缺陷，提出通過預(yù)應(yīng)力技術(shù)克服現(xiàn)有FRP布加固的缺陷。首次提出解決PFRP布加固關(guān)鍵問題的錨固、張拉技術(shù)——螺栓鋼板錨固、螺栓橫向張拉和粘貼施工工藝。 (2) 然

3、后通過開展7根受彎試件的試驗(yàn)研究，相互對(duì)比分析了非加固受彎構(gòu)件、非預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固受彎構(gòu)件和預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固受彎構(gòu)件的開裂荷載、極限荷載、撓度、鋼筋應(yīng)變、碳纖維應(yīng)變等工作性能。分析了預(yù)應(yīng)力水平、膠層強(qiáng)弱對(duì)構(gòu)件加固強(qiáng)度以及變形能力的影響和預(yù)應(yīng)力損失。 (3) 其次，用有限元軟件ANSYS 10.0做了全過程數(shù)值分析，驗(yàn)證了相關(guān)試驗(yàn)，增加了試驗(yàn)不能測(cè)試或測(cè)試不足的數(shù)據(jù)(碳纖維布、混凝土縱向應(yīng)力分布規(guī)律)和應(yīng)力云圖，為研究膠層的粘

4、結(jié)剝離滑移提供了數(shù)據(jù)。 (4) 以平截面假定為基礎(chǔ)建立了方便實(shí)用的預(yù)應(yīng)力纖維布加固消壓彎矩、開裂彎矩、屈服彎矩、極限強(qiáng)度計(jì)算等設(shè)計(jì)理論，同時(shí)分析了反拱、撓度變形計(jì)算，驗(yàn)證了試驗(yàn)和理論分析。比較試驗(yàn)、有限元計(jì)算、理論研究結(jié)果，發(fā)現(xiàn)三者相互吻合較好。 所以，采取本文的錨固、張拉方法，選擇強(qiáng)度適中的軟膠層，張拉適度預(yù)應(yīng)力，充分提高了PFRP布加固效率，并且滿足結(jié)構(gòu)延性、耐久性等要求而可以直接應(yīng)用于工程實(shí)踐，同時(shí)為編制地方及國家