發(fā)布時間：2024-06-25 18:40

　　碳纖維增強水泥基復合材料(C-FRCM)是一種安全、耐久、便利的新型復合材料,可作為纖維增強聚合物復合材料(FRP)的可替代材料用于砌體或者混凝土結構加固。然而,碳纖維/砂漿界面和C-FRCM/混凝土界面常常發(fā)生過早破壞降低C-FRCM的加固效率。為了充分發(fā)揮C-FRCM中纖維網(wǎng)的拉伸強度,提高C-FRCM的加固效率,針對纖維/砂漿界面和C-FRCM/混凝土界面的過早破壞,本文提出了一套錨固保障方法。利用纖維自身的幾何可變特征,將C-FRCM端部纖維進行彎折形成自錨固(類似于鋼筋彎鉤錨固),以此限制纖維的脫粘滑移并提高纖維復絲的協(xié)同受力性能,改善纖維/砂漿界面性能;同時采用U型箍錨固防止C-FRCM和鋼筋混凝土梁的分層剝離破壞,保障C-FRCM和鋼筋混凝土梁共同工作的可靠性。本文通過單剪試驗和梁的四點彎曲試驗對纖維端部彎折和U型箍錨固應用于C-FRCM加固從界面到構件層面展開了一系列的試驗研究,主要包括以下幾部分內容:(1)通過C-FRCM/混凝土的單剪試驗,研究了纖維層數(shù)、粘貼長度、彎折錨固、U型箍錨固、澆筑工藝等參數(shù),測量了加載端纖維的滑移以及承載力,并結合試件的破壞模式和加載端應...

【文章頁數(shù)】：117 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
符號表
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 混凝土結構加固技術的研究概況
    1.3 纖維編織網(wǎng)增強水泥基復合材料(FRCM)的研究概況
        1.3.1 FRCM材料簡介
        1.3.2 FRCM 的加固效率
        1.3.3 提高 FRCM 材料性能和加固效率的研究現(xiàn)狀
            1.3.3.1 改善 FRCM 的材料性能
            1.3.3.2 改善 FRCM/混凝土界面的粘結性能
            1.3.3.3 改善 FRCM 加固鋼筋混凝土梁的抗彎性能
    1.4 論文的主要內容及結構安排
    1.5 論文的研究路線
    1.6 課題來源
第2章 錨固對C-FRCM/混凝土界面剪切性能的影響研究
    2.1 C-FRCM/混凝土界面單邊剪切試驗
        2.1.1 研究參數(shù)及試驗方案
        2.1.2 試驗準備
        2.1.3 材料的基本力學性能
        2.1.4 試驗裝置及測量方法
    2.2 試驗結果及分析
        2.2.1 破壞模式
        2.2.2 各參數(shù)對界面性能的影響分析
            2.2.2.1 粘貼長度和纖維層數(shù)的影響
            2.2.2.2 彎折錨固的影響
            2.2.2.3 U型箍錨固的影響
            2.2.2.4 澆筑工藝的影響
    2.3 粘結滑移本構模型
        2.3.1 本構參數(shù)的求解和數(shù)值模擬
        2.3.2 本構模型的分析與驗證
    2.4 小結
第3章 錨固對C-FRCM加固鋼筋混凝土梁受彎性能的影響研究
    3.1 C-FRCM加固梁四點彎曲試驗
        3.1.1 研究參數(shù)及試驗方案
        3.1.2 試件準備
        3.1.3 材料的基本力學性能
        3.1.4 試驗裝置及測量方法
    3.2 梁試驗結果及分析
        3.2.1 破壞模式
        3.2.2 應變分析
        3.2.3 荷載-撓度曲線
            3.2.3.1 纖維層數(shù)的影響
            3.2.3.2 彎折錨固的影響
            3.2.3.3 U型箍錨固的影響
            3.2.3.4 砂漿強度的影響
            3.2.3.5 澆筑工藝的影響
        3.2.4 延性分析
    3.3 小結
第4章 錨固作用下C-FRCM加固鋼筋混凝土梁抗彎性能理論計算模型
    4.1 材料的本構模型
        4.1.1 混凝土
        4.1.2 鋼筋
        4.1.3 C-FRCM
    4.2 基本計算參數(shù)
    4.3 理論計算與分析
        4.3.1 ACI549.R-13的計算方法
            4.3.1.1 開裂荷載
            4.3.1.2 屈服荷載
            4.3.1.3 極限荷載
        4.3.2 考慮拉伸本構縱截距的計算方法
        4.3.3 基于單剪U型箍錨固系數(shù)的計算方法
        4.3.4 理論計算與試驗值的對比分析
    4.4 小結
第5章 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
參考文獻
指導教師對研究生學位論文的學術評語
答辯委員會決議書
致謝
攻讀碩士學位期間的研究成果



本文編號：3995744