预应力cfrp板加固混凝土结构的力学性能及温差与冻融影响研究

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1、学校代号：10532学号：B06011026密级：公开湖南大学博士学位论文预应力CFRP板加固混凝土结构的力学性能及温差与冻融影响研究学位申请人姓名奎知县导师姓名及职称尚宣垩教援培养单位湖直太堂专业名称结构工程论文提交日期论文答辩日期2014．05．082014．05．18ByL1ZhibingM·S·(HunanUniversity)2006Adissertati。nsubmittedinpartiaIsatisfacti。n。fthereqmrementsforthedegreeofDoCtorofCiVilEngineeringStructuralEngineeringinthe

2、Graduatesch001ofHunanUniversitySupervisorPr。fesSOrSHANGShoupingNovember,2013a咒m埘aUe咀引C0订；蚕∞川eiP比耐心m∞限n瞪]舳．呲∞VtSaf℃h0埴渤跏W诫砒喇芝～湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：誊如丢日期：弘，仁年‘月，仁日学位

3、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，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密翻。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：挺刷磁轹南吁日期：20f牛年6月，华日日期：2口f牛年6月，仁日博士论文摘要预应力CFRP加固钢筋混凝土结构技术能够较充分地利用CFRP的高强性能，改善被加固结构在工作阶段的使用性能，因此近年来得到了广泛

4、的关注，众多学者开展了大量研究工作。但这些工作大多集中于预应力CFRP加固混凝土结构的受力性能，并且所用试件的尺寸往往较小，与真实结构存在一定差距。作为一种新型技术加固的结构，预应力CFRP加固的混凝土结构其在温度、冻融等环境因素作用下工作性能随时间变化的规律仍有待进一步认识。因此，本文针对预应力CFRP板加固混凝土结构的力学性能及温差与冻融影响开展了系统性的研究工作，包括：(1)通过模型试验研究，系统考察了预应力CFRP加固大尺寸混凝土构件的力学性能：对比了非预应力FRP、预应力FRP加固梁的力学性能差异；分析了设计参数对加固桥梁受力性能的影响；探讨了初始应力、粘结性能等引起的加固桥

5、梁破坏形态的演变规律及内在机理；提出了加固结构承载能力、刚度等的设计计算公式。(2)通过加固实桥的现场长期监测研究，系统考察了温度作用下预应力CFRP板加固混凝土桥梁的力学性能：通过对已加固桥梁预应力CFRP板应变及梁顶、梁底温度变化的昼夜观测，在平截面等假设基础上，将温度变化下的混凝土应变按产生的原因分为温度自由应变、自约束应变和外约束应变，利用叠加原理推导得到了预应力CFRP板温度应变的计算公式。(3)系统研究了冻融循环作用下预应力CFRP板加固钢筋混凝土梁的受力性能变化规律，探索了冻融循环和预应力水平对加固梁破坏形态、承载能力等的影响，并深入分析了冻融循环次数、混凝土强度、初始应

6、力大小等影响因素对冻融环境下碳纤维片材．混凝土界面粘结性能的影响规律，明确了预应力碳纤维加固混凝土结构在冻融侵蚀环境下退化机理，提出了预应力CFRP加固钢筋混凝土梁的承载能力随冻融循环作用的计算模型。(4)通过试验研究考察了CFRP．混凝土的界面粘结极限承载力、界面应力分布等界面粘结性能，分析了粘结长度等因素对界面粘结性能的影响；在试验研究基础上，建立了CFRP．混凝土界面粘结的有限元分析模型，通过有限元分析提出了界面粘结．滑移本构关系的拟合方法，比较了本文试验结果与目前主要几种粘结滑移本构关系的吻合程度，得到了符合本文试验的CFRP．混凝土界面粘结滑移本构模型。关键词：预应力CFRP

7、；力学性能；温度变化；冻融循环；粘结滑移预应力CFRP板加固混凝土结构的力学性能及温差与冻融影响研究AbstractThetechniqueofstrengtheningreinforcedconcretestructurewithprestressedCFRPlaminatescanmakefulluseofthehightensilestrengthofCFRPandimprovetheserviceperformanceofthestre