CFRP布加固预应力混凝土空心板桥研究

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1、分类号:U416学号:2014521079工程硕士学位论文CFRP布加固预应力混凝土空心板桥研究张璐导师姓名职称孙昊讲师专业学位类别工程硕士申请学位级别工程硕士及领域名称建筑与土木工程论文提交日期2017年9月30日论文答辩日期2017年12月20日学位授予单位长安大学万方数据Researchonthepre-stressedconcretehollowslabbridgereinforcedbyCFRPsheetsADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhangLuSupervisor:

2、Prof.SunHaoChang’anUniversity，Xi’an，China万方数据论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论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。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：2017年10月1日论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校

3、后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。（涉密论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：2017年10月1日导师签名：2017年12月5日I万方数据摘要随着我国公路交通运输的持续增长，公路桥梁承受的荷载逐步超过其设计强度，有必要进行桥梁加固。因此，研究CFRP布加固桥梁是桥梁加固研究中的重要课题。本文采用有限元模拟和现场荷载试验计算分析CFRP布加固法对空心板桥的承载能力和受力过程影响。本文主要研究内容及结果如下。（1）本文综述了现阶段我国空心板存在的主要病害以及CFRP布和预应力CFRP布加固的基本施工工艺，为后

4、文有限元模拟提供参数设置依据。（2）为验证CFRP布和预应力CFRP布加固对空心板的影响，本文进行了空心板现场静载试验。依据现场试验结果分析了CFRP布对空心板受力过程的影响。现场静载试验结果表明随着CFRP布层数的增加加固效果越明显。然而，普通CFRP布存在的应力迟滞的现象导致普通CFRP布加固对空心板效果不显著。预应力CFRP布通过预应力张拉克服了CFRP布的压力迟滞现象改善了加固效果。相比普通CFRP布加固，预应力CFRP布显著提高了预应力空心板的承载能力和刚度等力学特性，能较好的抑制裂缝和挠度的发展。（2）在空心板静载试验研究的基础上，以某简直空

5、心板桥为例进行了CFRP布和预应力CFRP布加固空心板桥有限元计算和承载能力分析。有限元模拟结果表明待加固空心板桥在承载能力极限状态下钢绞线不存在破坏的问题，但是在均布荷载和集中荷载共同作用下跨中混凝土不满足设计要求。CFRP布加固空心板后可以提高空心板下缘抗拉性能，抑制裂缝和挠度的发展。然而，CFRP布存在的应力迟滞的现象导致普通CFRP布加固对空心板效果不显著。采用一层CFRP布加固无法满足加固需求，采用两层和三层普通CFRP布加固后基本满足加固要求。预应力CFRP布加固后混凝土空心板的承载能力提高。采用1层或者2层CFRP布加固混凝土空心板时钢绞线

6、最大应力分别为1134.2MPa和1049.8MPa，混凝土所受最大应力为15.681MPa和14.201MPa，均满足加固要求。关键词：空心板桥；CFRP布；有限元模拟；静载试验；桥梁加固；预应力万方数据AbstractWiththesteadygrowthofhighwaytransportationinChina,highwaybridgesbearloadsgraduallymorethanthedesignone.Itisnecessarytodothebridgereinforcement.Therefore,researchonCFRPre

7、inforcedbridgeistheimportantsubjectinthestudyofbridgereinforcement.ThisarticleusesthefiniteelementsimulationandfieldtestmethodtocalculateCFRPreinforcedhollowslabbridgebearingcapacityandloadingprocess.Themainresearchproducesandresultsareasbelow.(1)Thispapersummarizesthepresentholl

8、owslabisthemaindiseaseandCFRPclothandthe