贴碳纤维布加固钢筋混凝土梁徐变后的疲劳性能研究

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1、学号S03011Q15密级HUNANUNIVERSITY硕士学位论文贴碳纤维布加固钢筋混凝土梁徐变后的分类号疲劳性能研究学位申请人姓名唐铅雄培养单位湖南大学土木.T程学院导师姓名及职称方志教授学科专业_结构工程研究方向新型材料的应用研究论文提交E1期2006年6月20H硕士学位论文摘要碳纤维增强塑料（CarbonFiberReinforcedPlastics简称CFRP)具有高强、轻质、耐腐烛和耐疲劳等优点，再加上施工简便及其价格的下降，而被广泛应用于结构加固领域。目前对碳纤维加固结构的研究主要集中在静载抗弯、抗剪方面，对其疲劳

2、性能的研究仍然处于起步阶段，而对其徐变后的疲劳性能的研究更是空白。针对这一现状，本文主要进行了以下几方面的研究：(1)进行了徐变加固梁与未徐变加固梁及徐变未加固梁的对比疲劳试验。试验表明：徐变加固梁混凝土应变在疲劳荷载循环的前20万次发展速度慢于未徐变加固梁，钢筋应变发展速度则恰好相反；疲劳荷载作用过程中，混凝土和钢筋应变的发展出现波动；徐变加固梁疲劳后的混凝土和钢筋极限应变均要远小于未徐变加固梁，而碳纤维布在静载破坏时的应变要远大于未徐变加固梁；徐变加固梁疲劳后的极限变形能力不如未徐变加固梁；徐变加固梁疲劳试验后的变形性能较徐

3、变未加固梁要差，而其静载承载力却是徐变未加固梁的1.4倍；梁疲劳过程中的裂缝开展主要集中在疲劳荷载循环的前20万次。(2)研究了徐变加固梁与未徐变加固梁在疲劳过程中各材料残余应变发展规律。试验数据分析发现：混凝土残余应变发展基本上符合混凝土疲劳形变三阶段规律；钢筋残余应变发展基本符合延性材料的棘齿效应和门滥效应理论；碳纤维布残余应变发展是由于胶层残余应变发展造成的，徐变加固梁残余应变发展基本呈线性，而未徐变加固梁则呈波动发展且均值为0。根据以上发现，分别对各材料残'余应变数据进行了线性拟合，得出了残余应变关于荷载循环次数的变化曲

4、线。(3)根据拟合得到的残余应变曲线公式，对加固梁的最不利截面进行了应力应变分析，并用FOTRAN语言编辑计算机程序。用试验结果与计算结果进行验证，计算值与实测值变化规律基本吻合。关键词：碳纤维布；徐变；钢筋混凝土；疲劳；硕士学位论文AbstractCarbonFiberReinforcedPlastics,havingthemeritsofhighstrength,lightweight，corrosionresistanceandfatigueresistance,superaddedhandyconstructingand

5、declineofprice，arewildlyusedinthefieldofstructurereinforcing.Atthepresenttime,thestudies硕士学位论文aboutthestructurestrengthenedwithCFRPsheetmostlyfocusontheaspectsofstaticcharacteristicsofbendingresistanceandshearingresistanceetc.whilestudiesaboutfatigueperformanceareina

6、startingphaseandthoseoffatigueperformanceaftercreepareevenblank.Aimingattheseactualities,thispaperstudiesmainlyfollowingseveralaspects:(1)Havingmadecontrastivefatiguetestsofstrengthenedbeamswhichhadcrept,thosehadnotandgirderswhichhadcreptbuthadn'tbeenstrengthened.Tes

7、tsshowedthatthedevelopingspeedofconcretestrainofstrengthenedbeamswhichhadcreptinthefront200,000timeswasslowerthanthatofstrengthenedbeamswhichhadnotcrept,whilethedevelopingspeedofthestrainofsteelbarswasindirectcontradiction;intheprocessoffatiguetests,concrete'sandstee

8、lbars'strainsfluctuated;fortheultimatestrainsofconcreteandthatofsteelbarsafterfatiguetestswhichhappenedinthestaticdestroyperiod,the