碳纤维布加固压力管道强度研究

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1、ClassifledIndex：TU392．3U．D．C：624SouthwestUniversityofScienceandTechnoIogyIMasterDegreeThesiSResearchonStrength0fPresurePipeReinforcedByCarbonFiberSheetGrade：2011(；andidate：ZhiWeiZhangAcademicDegreeAppIiedfor：MasterSpeciaIity：StructureEngineeringSupervi

2、sor：RuhengWang(Professor)May．1．2014独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：弓长慧彳书日期：加，锨参了关于论文使用和授权的说明本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即

3、：学校有权保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅和借阅；学校可以公布该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)签名：张志佛导师签名日期：‰／啦6．甲西南科技大学硕士研究生学位论文第1页出蠡i五捅斐在长期的野外工作中，压力管道容易出现不同程度的损伤，这将直接导致其承压能力削弱并埋下了严重的安全隐患。作为一种新型材料，碳纤维复合材(CFRP)具有高强度、高模量，抗腐蚀耐老化等特点。在工程领域中，CFRP的应用越来越广泛，被认为是最经济和最有应

4、用前景的材料。本文通过静水压试验对不同层数CFRP布加固修复金属管道的承压能力进行了试验研究，以垂273mmx1．92ram的Q235B金属管道为模型，介绍了静水压试验的基本概况并结合试验数据作出了理论分析。本文在已有研究成果的基础上，通过弹性力学分析了压力管道经纤维复合材料补强后的力学特性，讨论了管道壁厚、纤维层厚度以及管径大小对修复效果的影响；针对压力管道管材具有明显的SD效应，引入统一强度理论建立相应的理论模型。同时，在考虑了管壁应力分布不均匀而产生的弯矩效应的基础上，利用经典层合板理论建立了

5、一个无量化的公式，量化了纤维复合材料对管道外壁施加的外压且由该式计算的理论值与试验值吻合较好。最后，在试验过程中发现了加固区域边界处存在明显的剥离以及剪切破坏现象，据此在理论分析的基础上讨论了管道壁厚、纤维层厚度以及胶层厚度对界面剪切应力和剥离应力的影响，为今后的工程实践提供了建议。关键词：碳纤维布压力管道静水压试验层合板理论界箍应力西南科技大学硕士研究生学位论文第ll页AbstractInthelong-termfieldwork,pressurepipelineispronetovaryingd

6、egreesofdamage，whichwillleaddirectlytothebearingcapacityweakenedandburiedaserioussecurityhiddendanger．Asanewmaterial，carbonfibercompositematerial(CFRP)hastheadvantagesofhighstrength，highmodulus，anticorrosionresistance．Intheengineering毹醢CFRPisusedmorean

7、dmorewidely,isconsidgredtobethemosteconomicandthemostpromisingmaterials．BcaringcapacityofthedifferentlayersoftheCFRPclothreinforcingmetalpipebyhydrostaticpressuretestwasstudied，usingQ235ametalpipes西273mmX1．92ramasamodel，introducedthebasicsituationofhyd

8、rostatictestandcombinedwimtestdatamadethetheoreticalanalysis．Inthispaper,basedontheexistingresearchresults,theelasticmechanicsanalysisofpressurepipefineandthemechanicalpropertiesoffiberreinforcing,thepipewallthickness,fiberthicknessands