内压作用下预应力纤维布补强钢管试验及理论分析.pdf

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1、内压作用下预应力纤维布补强钢管试验及理论分析谢崇旭土木工程与建筑学院建筑与土木工程贾彬教授杨勇新教授2017520ClassifiedIndex:TU392.3U.D.C:624SouthwestUniversityOfScienceandTechnologyMasterDegreeThesisTechnologyResearchaboutReinforcingPipelineSteelbyPrestressedFrpSheetGrade:2014Candidate:XieChongxuAcademicDegre

2、eAppliedfor:MasterSpeciality:StructureEngineeringSupervisor:JiaBin，ProfessorMay.20,2017西南科技大学工程硕士专业学位论文第I页摘要纤维材料被广泛应用于工程的修复加固领域，其中预应力FRP用于修补缺陷压力钢管不仅能有效增大压力钢管的承载能力，提高纤维材料的使用效率，解决FRP的应力滞后现象，还可以避免停车作业所带来的经济损失。文章以自行设计开发的预应力锚具一体式装置为主线，分别研究该装置应用于工程实践中涉及到的四个核心问题，分别是

3、：胶粘剂涂抹位置和胶粘剂凝结固化之后,卸载该装置对补强效果的影响、胶粘剂抗剪性能和建立纤维布补强压力钢管应施加预应力的计算式。首先通过静水压力试验分析对比两种涂抹胶粘剂的位置即在纤维布表面涂抹和在钢管表面涂抹，研究其对纤维布粘结效果的影响。从而选择更适合施工的胶粘剂涂抹方式。还分析了在胶黏剂凝结固化之后卸载预应力锚具施加装置，对比压力钢管前后承载力变化幅度，结果表明卸载预应力施加装置后钢管承载能力变化幅度较小，实际施工最后可卸载装置，实现装置的循环利用，降低维护费用。接着以剩余承载力理论为基础，并结合由试验拟合得

4、出的纤维布应变与预应力之间的关系式及经典管道力学理论，建立出对于不同缺陷下修补压力钢管应施加的预应力的计算式。最后，对于加固体系而言胶粘剂的择取直接影响着补强效果。论文由已知的纤维布与钢材之间的剪切滑移曲线，结合试验数据，最终通过积分求解的方式得出结构胶应具有的抗剪性能的计算式，为工程实践中选择结构胶的种类提供一定的参考。关键词：预应力纤维布压力钢管剩余承载力胶粘剂抗剪性能西南科技大学工程硕士专业学位论文第II页AbstractFibermaterialhasbeenwidelyappliedinthefield

5、ofEngineeringrepairandreinforcement.WiththehelpofprestressedFRP,thecorrodedsteelpipelinecarryingcapacityandtheutilizationofFRPareimproved,solvingtheissuesaboutstresslagging,italsoavoidingenormouscostsduringtherepairtime.Theskeletonofthearticlewasbasedonprestr

6、essedanchoragedevice,Fourquestionmayconcernwhenputitintopracticalengineering.Like,alterthepastegluewayandgetridofthedeviceafterthegluewassolidifymaychangetheresultofreinforcement.theshearingperformanceofstructuralglue,howtoestablishedaformulathatcanfigureoutt

7、heprestressvaluewhilereinforcethedifferentcorrodedsteelpipeline.Firsly,Comparingtwopasteglueway,as,pasteglueonthefaceoffrporpasteglueonthefaceofsteel,researchaboutthebondingeffectbyexperimentofhydrostaticpressure.Sothatwecanchooseamoreconvenientandefficientwa

8、y.Thengetridoftheprestressdevice,analysetheamplitudeofvariationaboutthefinalcarryingcapacityofthecorrodedsteelpipelineafterthegluewassolidify.Thetestindicatedthatthechangewassubtle,wecant