纤维材料加固（增强）木梁抗弯性能分析

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1、附件四上海交通大学学位论文原创性声明小人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下独矗：进行研究：[作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作I铺成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文tlt以f蝈确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位做作者虢砂屋J日期：知。5年毛甩幻Fl附件五上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，l刊意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复Eli什和lU于版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学町以将本

2、’学位沦文的个部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采川影【=

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4、fi等复制手段保存和汇编本学位论文。保密口，在一年解密后适用本授权书。本学位论文属丁+，不保密囱。(请在以E方框内打“√”)学位论文作者签名歹台象F1j{j：I山。肄办加日指导教师签名：日期：2哟年幺僭∥JI荔力‰，膨■●0，，第一章绪论第一章绪论1.1纤维材料研究与应用现状时至今日各国土木工程已取得了长足的发展在高速公路港口码头立交桥机场大坝工业与民用建筑中大量使用着传统的建筑材料钢筋混凝土木材然而由于地理自然灾害年久失修以及人为因素影响这些工程的耐久性受到严峻考验世界各国每年要耗

5、巨资用于加固维修土木工程结构设施我国区域辽阔地跨温热两代北方为寒冷地区海岸线长达8000多千米又处地震多发区域因此土木结构在各国面临的问题在我国均有存在加之一些工程质量不尽理想致使加固维修问题更为突出已成为经济建设的沉重负担并制约了其进一步的发展据预测若在技术和方法上没有根本性的变革几十年后将很难负起庞大的土木工程结构加固维修和改造的施工费用土木工程科学的发展在很大程度上依赖于性能优异的新材料的应用和发展如传统的钢筋混凝土材料应寻找一种强度高重量轻耐腐蚀和耐久性好的新材料代替对于既有结构的加固维修和改造应采用具有很大的比强度施工方便加固后结构承载力提高明显等优异的物理力

6、学性能材料因此利用性能优异的复合材料对传统结构进行更新改造是本世纪土木工程领域可持续发展的重大研究课题纤维增强复合材料FiberReinforcedPlastics或FiberReinforcedPolymers以下简称FRP是一种性能优异的复合材料它具有高强高效防腐耐久施工便捷等优点已被国内外土木工程界的研究者和工程师广泛接受FRP从20世纪下半叶开发伊始是航空航天国防等高科技领域的关键材料随着材料成本的降低逐渐在其他工业领域有所应用近几十年来市场上碳纤维的价格大幅度降低被越来越广泛地应用于各类工业与民用建筑桥梁工程海岸和近海工程地下工程以及塔桅管道烟囱等特种结构中目

7、前FRP在基础设施工程中的[1]应用占复合材料市场30左右已经成为复合材料产业中的一个重要支柱1.1.1纤维材料在工程界的应用FRP产品在土木工程中的应用可以分为两类一是用于已有结构的修复和加固这方面已取得大量的研究和应用成果另一类是直接用于增强新建结构尤其是预应力构件和防腐要求较高的工程结构以代替钢筋及其他形式的增强作[2]用这方面的研究和应用在西方国家开展较早而在我国基本处于初始阶段1.FRP加固结构的研究与应用[3]FRP复合材料加固混凝土结构最早产生于瑞士联邦实验室Meier应用FRP上海交通大学硕士学位论文-1-第一章绪论板代替钢板采用树脂粘结加固了Ebach

8、桥这被看作是加固工艺上一项很有前[4]途的改进20世纪80年代FRP加固修复建筑物技术在美日等国得到迅猛发展特别是在美国旧金山落杉矶地震日本阪神地震和台湾九二一地震[59]后被损坏建筑结构的修复加固中FRP加固技术的优越性得到很好的验证在欧洲,近年来FRP的加固工程已被瑞士奥地利意大利比利时希腊瑞典法国和德国等许多国家采用瑞士的Sika公司应用CFRP薄板加固的工程已超过1,000项法国也一直在研究FRP合成布加固技术我国大陆对于FRP[10]加固技术的应用起步较晚1998年开始完成第一项加固工程此后这一技术得到推广一些重大工程如人民大会堂民族文化宫的加固改造都应用了[

9、11]FRP复合材料其良好的修复加固改造翻新效果得到了广泛肯定在世界上已完成的大量加固工程中所采用的FRP材料集中于三种即碳纤维增强塑料CFRP玻璃纤维增强塑料GFRP和纺纶纤维增强塑料AFRP其中CFRP[12]的性能最优越应用最广泛GFRP在美国被大量应用于加固混凝土立交桥墩FRP加固结构技术的研究工作与工程应用同步进行美日和一些欧洲国家于20世纪80年代率先开展了这方面的研究工作我国国内的研究始于1996年综合国内外主要研究成果可以归纳为以下几个方面aFRP加固板bFRP加固梁cFRP加固柱d加固示意图图11.FRP材料在加固中的应