碳纤维布加固钢筋混凝土粘结性探究.pdf

大连理工大学硕士学位论文摘要碳纤维复合材料(CarbonFberRenforcedPcymer,简称CFRP)补强加固混凝土结构技术作为一种新兴的、技术含量高的建筑物补强加固方法,具有很高的研究、推广价值,能够带来巨大的社会经济效益。近十几年,人们对用碳纤维布进行混凝土构件、结构加固进行了大量研究,其加固理论和技术得到迅速发展,材料价格的下降使得CFRP材料可以广泛应用于工业与民用建筑。有限元计算理论的发展成熟,为结构补强加固提供了方便的计算工具,它能够较好模拟结构构件受力发展的全过程,从而减少试验所需的大量人力、物力,为结构加固设计和施工提供理论保证。碳纤维布与混凝土的粘结性能是碳纤维布加固混凝土结构技术中的关键问题之一。在受弯加固构件中,在弯曲裂缝或者剪切裂缝附近的CFRP与混凝土之间的应力状态较为复杂,一般是正应力和剪应力并存。在裂缝附近,由于混凝土与CFRP之间这种局部不利的应力状态,以及粘结强度低等原因都会使这种粘结破坏发生和扩展而产生脆性破坏,使得受弯加固构件在远低于设计承载力的情况下破坏。本文主要对CFRP力I固混凝土受弯构件粘结界面应力状态进行研究和分析,采用弹性力学和断裂力学两种不同的方法分析了CFRP布加固钢筋混凝土梁的粘结界面受力情况、粘结破坏的机理、影响粘结破坏的主要因素以及防治措施。用Ansys有限元方法分析了CFRP布加固钢筋混凝土梁的受弯性能,并用一个具体的工程实例对CFRP布加固钢筋混凝土结构受弯构件的加固效果进行了验证。分析结果表明,应用弹性力学方法推导的界面应力表达式计算结果与经验公式计算结果一致,断裂力学方法通过能量理论能够找到加固混凝土梁粘结破坏时的断裂破坏准则,但是对于实际的工程应用还有待进一步研究。Ansys有限元分析结果与现有试验结果以及经验公式符合较好,表明有限元分析结果数据可靠、结论正确,加固实例表明CFRP布加固的钢筋混凝土受弯构件加固效果良好。关键词:碳纤维布;加固;粘结;(CFRPlhasmanyadvantages,suchashighstrengthanddeformability,convenienceinuse,lowontheuseofCFRPsheetstoreplacesteelplatesinstrengtheningdeficientreinforcedconcrete()(FEM),,neartheplateandorshearcrack,,thisthesismainlyanalysestheinterfacestressdistrib