混凝土梁侧嵌贴cfrp-pcps复合筋的抗弯及抗剪加固试验研究

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1、硕士学位论文混凝土梁侧嵌贴CFRP-PCPs复合筋的抗弯及抗剪加固试验研究牟晓辉指导老师张鹏教授专业名称土木工程学科门类工学论文提交日期2015年06月10日分类号密级公开UDC学校代码10594硕士学位论文题目混凝土梁侧嵌贴CFRP-PCPs复合筋的抗弯及抗剪加固试验研究英文题目ExperimentalstudyonstrengthenedflexuralandshearofconcretebeamswithnearsurfacemountedCFRP-PCPsinsideface姓名牟晓辉专业名称土木工程学科门类工学指导老师张鹏教授论文提交日期2015.06.10论文答辩日期2015.0

2、5.31答辩委员会主席黄任常教授论文评阅人张喜德教授彭修宁教授邓朗妮教授广西科技大学硕士学位论文摘要摘要近年来，随着碳纤维（CFRP）等新型复合材料大量应用于土木结构工程中，将其嵌入加固混凝土结构等新技术的研究逐渐得到了工程界的广泛关注，在取得了一些理论研究成果和工程实践经验的同时，也面临着一些理论及技术问题。非预应力CFRP筋在嵌入式加固钢筋混凝土梁时，存在下列问题，如加载过程中梁的挠度过大，延性较差，裂缝宽度及高度较大，CFRP筋在试件极限承载力时远未达到设计屈服强度，即其高强度无法有效发挥等。预应力CFRP筋嵌入式加固钢筋混凝土梁时，目前为止与其配套的预应力张拉锚固体系与装置较少，预应

3、力张拉工艺复杂，锚具造价较高。针对以上所述问题，本课题组提出CFRP-PCPs复合筋（CarbonFiberReinforcedPolymerprestressedconcreteprisms，本文简称为CFRP-PCPs复合筋）嵌入式加固钢筋混凝土梁的方法，并进行了试验和理论分析，收到了预期的效果。本文采用自行研制的CFRP-PCPs复合筋，分别进行了钢筋混凝土梁抗弯加固试验研究和钢筋混凝土梁抗剪加固试验研究，主要研究内容和成果如下：第一，本文基于国内外关于复合筋混凝土构件试验研究已取得成果的基础上，分别完成了8根复合筋嵌入式抗弯加固混凝土梁的试验研究，以及8根复合筋嵌入式抗剪加固混凝土梁

4、的试验研究，详细描述了试验过程和相关试验现象，全面分析了所得的试验结果。通过试验现象观察，获得了各试验梁的裂缝分布及发展形态，通过试验数据分析，得到了各试验梁的荷载挠度曲线关系，绘出了各试验梁复合筋内CFRP筋的荷载-应力增量对比曲线。第二，通过嵌入式CFRP-PCPs复合筋抗弯加固钢筋混凝土梁的试验研究，对嵌入式CFRP-PCPs复合筋抗弯加固混凝土梁的破坏模式进行了系统的分析；提出了不同锚固长度复合筋加固混凝土梁剥离破坏时极限承载力的计算方法，计算结果与试验结果吻合较好；提出了复合筋加固混凝土梁开裂荷载计算方法，对复合筋嵌贴加固混凝土梁的裂缝、挠度、延性等进行了分析，并提出了相关的计算方

5、法。第三，通过嵌入式CFRP-PCPs复合筋抗剪加固钢筋混凝土梁的试验研究，对嵌入式CFRP-PCPs复合筋抗剪加固混凝土梁的破坏模式进行了分析；提出了加载过程中因复合筋棱柱体断裂而导致试验梁发生剪切破坏的承载力计算方法，与试验结果吻合较好。关键词：预应力；CFRP-PCPs复合筋；嵌入式加固；混凝土梁；结构加固I广西科技大学硕士学位论文AbstractAbstractInrecentyears,withnewcompositematerialslikecarbonfiberreinforcedplastic(CFRP)widelyusedincivilstructuralengineeri

6、ng,thenewtechnologyofconcretestructurereinforcedwithnear-surfacemounted(NSM)CFRPhasbeenextensiveattention.Someachievementandengineeringpracticehavemadeinengineering,butthereisalsosometheoreticalandtechnicalproblems.Therearesomeshortcomingswhilemountingnon-prestressedCFRPtostrengthenconcretebeams,du

7、rnningtheloadingprocessthecrackwidthandheightofthebeamistoobigaswellasdeflection,theductilityofthebeamistoobad,andthehighstrengthadvantageofCFRPreinforcedlessplaytothedefectsect.Whenreinforcedconcretebeamsw