G字夹对碳纤维片材钢板界面受力性能的影响研究

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1、UDC硕士学位论文学校代码10533密级公开G字夹对碳纤维片材一钢板界面受力性能的影响研究BondBehaviourofCFRPlaminatesInstalledontoSteelPlateswithGshapedClamps作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：论文答辩日期倒0鲫汪毅结构工程结构加固土木工程学院周朝阳教授答辩委员会主席刍刍埠乏匕中南大学2013年5月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本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，除了论文中特别加以标注和致谢的

2、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，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：日期：竺生年上月三日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文

3、数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：立玉鱼鱼导师签名．金日期：竺旦年』月∑日G字夹对碳纤维片材一钢板界面受力·I生能的影响研究摘要：碳纤维复合材料(CFRP)由于其高强轻质、耐腐蚀、易于施工运输等优点不仅在混凝土结构加固工程中受到大量使用，在钢结构加固方面近年来也吸引了不少学者的关注。大量研究表明，CFRP片材加固钢结构最可能的破坏模式是界面剥离破坏，在这种模式下CFRP片材优异的力学性能还没有得到充分发挥。因此，有必要采取有效措施来防止或延迟其剥离。G字夹具有操作简单、夹持力强等特点，相对于

4、现有夹具具有明显的优势，因此，本文提出采用G字夹来防治剥离。本文的主要工作和研究成果如下：1．考虑CFRP片材、钢板的剪切变形，推导了界面粘结应力公式，给出了对拉双剪试件极限承载力的预测公式。2．通过有缺陷和有缝隙钢板试件的静力拉伸试验，探讨了受拉过程中CFRP片材一钢结构界面的应力应变演化规律、试件的破坏特征以及粘结破坏机理，通过参数分析，考察了碳纤维片材粘结长度和夹持宽度等因素对粘结性能的影响。3．验证了G字夹防止界面剥离的可行性和有效性，并采用一系列施加预紧力方案，初步探索了加夹位置、夹板宽度等因素对于极

5、限承载力的影响。4．采用ANSYS软件对CFRP片材加固钢板的受力性能进行了有限元分析，考虑了不同加夹位置的影响，得出了它们的荷载一轴向、法向应力应变云图，并把数值分析得到的界面应力应变结果与试验结果进行了对比，两者数值吻合较好。图42幅，表l1个，参考文献72篇。关键词：CFRP片材；钢结构；机械锚固；粘结性能分类号：TU391BondBehaviourofCFRPlaml’natesInstalledontoSteelPlateswithGshapedClampsAbstract：Nowadays，theC

6、arbonFiberReinforcedPolymer(CFRP)hasdrawnmuchattentionduetoitshighstrengthtoweightratio，excellentresistancetocorrosion，easytohandleduringconstructionandtransportandSOforth．Althoughmostofthecurrentresearchesfocusonthestrengtheningofconcretestructures，strength

7、eningofsteelstructureswitllCFRPalsoattractedmanyresearchers’interest．Asshownbymanyresearches，themostpossiblefailuremodeforsteelstructuresstrengthenedwithCFRPlaminatesisinterfacialdebonding．SincethemechanicalpropertiesoftheCFRPlaminateshavenotbeenfullyperform

8、edunderthismode，thereforeasimpleandefficientapproachwhichCanpreventordelaythedebondingfailureisneeded．Comparingwithexistingclamps，G-shapeclamphasobviousadvantageswhichincludingthefeaturesofsimpl