碳纤维布加固预载下钢筋混凝土梁桥的可靠性研究

摘要

碳纤维布加固钢筋混凝土梁的可靠性研究是目前国内外研究的热点问题。论文重点研究了预载下碳纤维布加固钢筋混凝土梁在正常使用阶段的变形性能和在承载能力极限状态下的受力特性;运用结构可靠性理论,对加固梁正常使用极限状态和承载能力极限状态的可靠度进行分析和推导。
　　论文在探讨正常使用阶段的变形性能的问题时,从加固梁的裂缝和挠度两个方面分析。对于正常使用阶段的裂缝宽度,本文把其视为是由两部分组成:一部分是未加固梁在外荷载的作用下梁体已经产生的裂缝宽度,另一部分是在原有外载的基础上增加的外荷载作用下,碳纤维布加固梁产生的裂缝宽度。这部分所贡献的裂缝宽度,是在增加的外荷载的作用下,两个相临裂缝间碳纤维布的伸长量;对于正常使用阶段的挠度,本文引入了一个附加曲率的概念,认为承受同样外荷载的加固梁要比普通梁减小一个附加曲率。这是由于碳纤维布能使加固梁的刚度较普通梁有所提升,而曲率有所减小。本文在研究承载能力极限状态下的受力时,分析了碳纤维布加固梁的剥离承载力问题。根据加固梁初始剥离的极限状态条件:界面的最大粘结剪应力达到界面的粘结强度时,建立了剥离承载力的推导公式。
　　基于本文在加固梁裂缝宽度、挠度及剥离承载力的理论分析,运用结构可靠度理论,论文分析了正常使用极限状态和承载能力极限状态下加固梁可靠度的特点。论文对正常使用极限状态的裂缝宽度和挠度可靠指标采用中心点法来计算,对承载能力极限状态下剥离承载力的可靠指标采用验算点法来推导,最终得到了预载下加固钢筋混凝土梁在这两个极限状态下的可靠指标。

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第一章 绪论

1.1引言

1.2碳纤维加固钢筋混凝土梁计算方法的研究现状

1.3 相关研究的历史和现状

1.4 本文主要研究内容

第二章 预载下加固钢筋混凝土梁的裂缝计算

2.1引言

2.2 CFRP加固钢筋混凝土梁裂缝发展特点

2.3 CFRP布加固钢筋混凝土梁裂缝宽度影响因素

2.4本文得到的CFRP加固钢筋混凝土梁裂缝宽度计算方法

2.5裂缝实测值、理论值比较

2.6小结

第三章 预载下加固钢筋混凝土梁的挠度计算

3.1引言

3.2 CFRP加固钢筋混凝土梁的变形性能

3.3基本理论与基本假定

3.4加固后截面的刚度计算

3.5本文得到的CFRP布加固钢筋混凝土梁挠度计算方法

3.6挠度实测值、理论值比较

3.7小结

第四章 预载下加固钢筋混凝土梁的承载力计算

4.1引言

4.2跨内弯曲主裂缝处CFRP剥离破坏机理

4.3临界状态的定义

4.5剥离承载力实测值、理论值比较

4.6碳纤维布加固梁设计建议

4.7小结

第五章 预载下加固钢筋混凝土梁正常使用极限状态可靠度分析

5.1引言

5.2正常使用极限状态

5.3正常使用极限状态可靠度分析方法—中心点法

5.4基于裂缝的正常使用极限状态可靠度分析

5.5基于挠度的正常使用极限状态可靠度分析

5.6小结

第六章 预载下加固钢筋混凝土梁承载能力极限状态可靠度分析

6.1引言

6.2承载能力极限状态

6.3承载能力极限状态可靠度分析方法—验算点法

6.4承载能力极限状态可靠度计算

6.5小结

结论与展望

本文的主要结论

工作展望

参考文献

致谢