frp约束混凝土受荷短柱的耐久性试验研究

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1、硕士学位论文FRP约束混凝土受荷短柱的耐久性试验研究EXPERIMENTALRESEARCHONDURABILITYOFFRPCONFINEDLOAD-BEARINGSHORTCOLUMNS杨用文2010年06月国内图书分类号：TU375学校代码：10213国际图书分类号：624密级：公开工学硕士学位论文FRP约束混凝土受荷短柱的耐久性试验研究硕士研究生：杨用文导师：刘铁军副教授副导师：隋莉莉教授申请学位：工学硕士学科、专业：土木工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2010年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedInd

2、ex:TU375U.D.C:624DissertationfortheMasterDegreeofEngineeringEXPERIMENTALRESEARCHONDURABILITYOFFRPCONFINEDLOAD-BEARINGSHORTCOLUMNSCandidate:YangYongwenSupervisor:AssociateProf.LiuTiejunAssociateSupervisor:Prof.SuiLiliAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty

3、:CivilEngineeringAffiliation:ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence:June,2010Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要滨海腐蚀环境下混凝土结构的耐久性问题已经日趋严峻，可靠耐久的约束加固技术成为国内外学者的研究热点。国内外学者们对纤维增强复合材料(简称FRP)加固混凝土柱进行了大量的研究工作，其耐久性方面的研究也取得了一定的成果；但对于FRP约束混凝土经腐蚀

4、后的力学性能研究较少，特别是对FRP约束混凝土柱的应力－应变全过程曲线的研究更加不足。本文通过高温/潮湿交变循环和硫酸盐侵蚀来模拟滨海环境，通过对结构构件施加一定荷载来模拟应力腐蚀，研究了不同包裹方式下FRP约束混凝土柱在受荷和腐蚀共同作用下的受力机理、承载能力及耐久性能，探讨了腐蚀环境下约束构件的整体耐久性问题，具体研究内容和成果主要包括以下几个方面：1)研究了水环境、紫外线干湿环境、盐雾干湿环境下，CFRP布的耐久性能。试验结果表明：三种腐蚀情况下，随着时间的增长，CFRP布的延伸率均有所降低；抗拉强度在盐雾干湿循环和水循环下有

5、升高趋势，但在紫外线干湿循环作用下基本不变。2)通过在液压试验机中引入刚性元件支撑从而实现了腐蚀或荷载腐蚀状况下素混凝土柱与条带包裹CFRP布混凝土柱全过程曲线的获取。3)研究了水环境、紫外线干湿环境、盐雾干湿环境下，CFRP布不同包裹方式、不同试验周期约束素混凝土圆柱整体耐久性能。试验结果表明：紫外线腐蚀对约束混凝土柱的极限承载力和极限应变的影响不大；盐雾作用环境使得约束混凝土柱极限承载力降低了5%左右，同时约束混凝土柱的纵向极限应变降低了10%左右；水循环作用对极限承载力和极限应变影响不大。4)研究了水循环和施加极限荷载的40%

6、共同环境、盐雾干湿与荷载共同作用环境下，CFRP布不同包裹方式、不同试验周期约束素混凝土圆柱整体耐久性能。试验结果表明：在以上两种劣化环境下，CFRP约束混凝土柱的极限承载力分别降低了8%和5%左右，同时其极限应变分别降低了20%和7%左右。5)利用ANSYS有限元软件对经过120天盐雾干湿循环劣化后的CFRP布全包裹素混凝土圆柱轴压破坏进行了模拟分析，并与试验结果进行对比分析，表明所建立的模型较好地模拟了试验结果。关键词：CFRP；荷载腐蚀；约束混凝土短柱；全过程曲线；不同包裹方式-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文Abstrac

7、tNowadays,extensiveresearchinterestshavebeenattractedtotheinnovative,reliable,anddurabletechniqueforthestrengtheningandrehabiliationofconcretestructuresservicedincorrosivecoastalenvironmentasthedurabilityproblemofsuchstructureshasbeenbeingmoreandmorecritical.Numerousin

8、vestigationshavebeenconductedonFiberReinforcedPolymer(FRP)reinforcedconcretecolumnsandthusgreatachievementshavebeenat