浅谈cfrp加固混凝土梁在海水腐蚀环境下的耐久性研究

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1、Y1218785国际图书分类号：工学硕士学位论文CFRP加固混凝土梁在海水腐蚀环境下的耐久性研究胡渔洼导师：扬勇耘申请学位级别：工堂亟±学科、专业：结掏互摇所在单位：土丕王捉堂院答辩日期：2四Z笙§且学位授予单位：直岛理工太堂青岛理工大学工学硕士学位论文摘要纤维复合材料与传统材料相比拥有诸多优越的性能：高强度、高弹模、轻质、良好的耐久性能和耐化学侵蚀性。这些特性使其更易于用于结构加固。FRP(FiberReinforcedPolymer)的低密度不仅使其不会给原结构带来额外的荷载，而且施工起来也特别方便。很多学者对用FRP加固梁的强度和刚度做了大量的实验

2、和分析研究结果表明构件加固后明显提高了梁的抗弯能力，挠度也大幅度减小。FRP加固修复后的结构在使用过程中，除了承受外部载荷的作用外，还要经受各种使用环境的考验(比如海水环境)。海水不但会对原结构主材造成影响，另一方面可能会影响加固材料本身的力学性能，而且会影响FRP材料与结构界面的粘结性能。因此处于海水环境中的FRP加固构件更应关注其耐久性问题。本文的研究工作是在国家2005年度攻关计划(国际合作)项目(编号2005DFBA0002)的资助下进行的。在分析了国内外已有的有关研究成果的基础上，以CFRP(CarbonFiberReinforcedPolym

3、er)正截面加固钢筋混凝土梁(以下简称“CFRP加固梁”)为例，研究了其在海水环境中的正截面承载力和斜截面承载力的变化情况。本文首先分析了钢筋、混凝土、CFRP在海水中的劣化机理。通过试验得到两种CFRP及其配套树脂干湿交变环境下和海水浸泡环境下的材料力学性能的变化情况，并建立其力学性能衰减模型。在综合分析国内外海水侵蚀环境下混凝土耐久性的试验结果的基础上，建立了混凝土强度衰减模型。其次，按本文建立的模型计算的材料指标值计算CFRP加固梁的承载力，所得承载力计算值与天津大学的试验值基本吻合。并提出了CFRP加固梁在海水环境中的承载力衰减模型。最后，按延性

4、设计的原则，偏于保守的提出CFRP正截面加固设计的耐久性指标。关键词：碳纤维复合材料CFRP加固混凝土梁承载力海水腐蚀耐久性指标青岛理工大学工学硕士学位论文ABSTRACTFiber-reinforcedpolymercompositespossessexcellentproperties，suchashightensilestrengthandstiffness，lightweight,andresistancetocorrosionandchemicals．Thesepropertiesmakcthemparticularlysuitableforr

5、ehabilitation．Theirlowerdensityisimportantnotonlybeca嗽itaddslesswedghttotheexistingstructures．butalsobecauseofitsgreaterconvenienceduringconstruction．AnumberofresearchershaveconductedexperimentalandanalyticalinvestigationsonthestrengthandgiffnessofbeamsthatarebondedwithFRPcomposi

6、tes．’MosthaveshownthatbeamsstrengthenedwithFl冲fabricsexhibitmuchhigherultimatestrengthanddeflectionthanreferencebeams．Thebqa'ucturesstrengthenedwithFluw玳subjectedt0severeenvironmentalcondition(suchasthespawatercorrosion)aswellasexternal10adsduringtheservicelife．Theseawaterenviron

7、mantalfactorsontheonehandpossiblycanaffectthemechanicalbehaviorOfthestructurematerial，ontheotherhandpossiblycanaffectthemechanicalbehavioroftheFRPandthebondingpropertiesofFRPmaterialbet、v啪structure．Thereforeitshouldpaymoreattentiontodurabilityproblemofthestructurewhichexposedtoth

8、eseawaterenvironment．Thispaperwassponsor