关于纤维混凝土加固板温度裂缝的分析

摘要

在建筑工程中普遍存在着温度裂缝问题,温度裂缝给结构造成了很大的危害。本文研究了桥梁挡风板上碳纤维混凝土加固板的温度裂缝问题,桥梁挡风板靠近路面一侧用碳纤维混凝土加固板加固,置于自然环境下的桥梁挡风板,根据一天中日照方位的变化,桥梁挡风板在某一时间碳纤维混凝土加固板一侧处于阳面、另一侧处于阴面,或者碳纤维混凝土加固板一侧处于阴面、另一侧处于阳面,或者两侧同时受日光照射,根据这三种日照情况设置三种温度工况,利用FINAL有限元软件进行裂缝分析。由于挡风板两侧的温差和材料线膨胀的不同,使得挡风板两侧的形成变形差,本文研究由于温度变形的不协调而产生的裂缝。
　　关于材料内部温度梯度分布的模型有双折线模式、幂函数模式、指数函数模式等。为了简化计算分析,本文不研究因为材料内部温度不均匀产生温度自应力对材料开裂的影响,将钢筋混凝土挡风板统一设置一个温升值,将纤维混凝土加固板统一设置一个温升值。
　　在模型建立中,纤维混凝土加固板与钢筋混凝土挡风板之间的连接简化为两种极限连接情况:(1)两者之间共用节点,并且相应的位置有螺栓连接。(2)两者之间采用非共用节点,只是用相应位置的螺栓连接。
　　通过有限元分析结果得出:日照方位不同,纤维混凝土加固板的开裂情况不同;在相同条件下钢纤维混凝土加固板要比碳纤维混凝土加固板的温度裂缝少;纤维混凝土加固板的纤维分布情况和板厚均对加固板的开裂有一定的影响。

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第一章 绪论

1.1 纤维混凝土

1.2 纤维混凝土加固技术

1.3 国内外纤维混凝土的发展及研究现状

1.4 本文主要研究内容及研究意义

第二章 温度应力理论及模型的建立

2.1 温度应力理论

2.2 模型的建立

第三章 碳纤维加固板温度裂缝的非线性分析

3.1 纤维混凝土的增强机理

3.2 通过有限元模拟确定最不利工况

3.3 板厚对碳纤维混凝土加固板开裂的影响

3.4 正交两向配置碳纤维

3.5 螺栓间距对碳纤维混凝土加固板开裂的影响

第四章 钢纤维加固板温度裂缝的非线性分析

4.1 通过有限元分析确定最不利工况

4.2 板厚对钢纤维混凝土加固板开裂的影响

4.3 正交两向配置钢纤维

4.4 螺栓间距对钢纤维混凝土加固板开裂的影响

4.5 碳纤维与钢纤维加固板温度裂缝对比

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢