内压作用下预应力纤维布补强钢管试验及理论分析

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：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。

目录

声明

1 绪论

1.1 选题背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要工作

2 压力钢管承载力影响因素试验研究

2.1 胶粘剂涂抹位置对体系补强效果影响

2.2 移除预应力加载装置对钢管承载力影响

2.3 本章小结

3 纤维布补强钢管外加预应力计算

3.1 钢管剩余承载力评价准则

3.2 建立纤维布预加拉应力计算公式

3.3 本章小结

4 加固体系胶粘剂抗剪切性能研究

4.1 胶粘剂

4.2 胶粘剂抗剪切性能

4.3 本章小结

结论与展望

本文主要结论

本文创新点

后续工作展望

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的学位论文及研究成果