碳纤维布增强码头预应力混凝土梁承载力研究

摘要

碳纤维复合材料加固修复技术是近年来在建筑行业兴起的一种新技术，而在海港工程中对这项技术的研究几乎还是空白，本论文分析了碳纤维布加固的码头梁的承载力是否有所提高，从而推动碳纤维材料加固修复这项新技术在海港工程中的应用。鉴于碳纤维材料所独有的既能防腐又能增强的优异性能及其不可比拟的技术优势，在海港码头中采用碳纤维材料加固修复技术将有很大的应用价值和发展前景。 目前，国内外对碳纤维布的研究仅限于对普通混凝土梁的研究，鉴于预应力混凝土结构在材料性能、应力状态、材料间相互作用等诸方面不同于普通混凝土结构，深入探讨预应力混凝土梁和钢筋混凝土梁受力机理的不同之处是一项重要的研究课题。 本论文对碳纤维布加固码头钢筋混凝土梁、预应力混凝土梁，共18根试验梁采用对比试验，根据试验中实测的试验梁荷载～应变和荷载～挠度的详细数据，深入探讨和分析了混凝土梁的受力机理、破坏过程、破坏形态、加固效果和影响因素、提高碳纤维布加固补强效果的措施以及碳纤维布加固梁的设计计算方法。 本论文研究表明，在不同的受荷阶段，碳纤维布可以有效地增强加固梁的刚度，抑制加固梁裂缝的发展，提高加固梁的正截面极限承载力。本论文根据不同的破坏形态推出的加固梁正截面极限承载力的计算公式，为碳纤维布加固修复技术在海港实际工程中应用和施工提供试验依据。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明和学位论文版权使用授权书

第一章绪论

1.1碳纤维材料加固修复技术的发展历程

1.2碳纤维布加固修复技术的特点

1.3碳纤维材料在港口结构中的发展前景

1.4本文研究的主要目的和意义

第二章碳纤维布增强混凝土梁承载力试验研究

2.1试验梁和量测装置设计

2.2试验方案

2.3碳纤维布加固试验梁的施工工艺

2.4试验方法和量测内容

附：四种型号试验梁的配筋图

第三章碳纤维布和钢筋材料的力学性能试验

3.1钢筋力学性能试验

3.2碳纤维布力学性能试验

3.3粘贴树脂胶力学性能指标

第四章试验梁正截面应变

4.1试验梁沿梁高混凝土的平均应变

4.2试验梁的钢筋和碳纤维布应变

4.3U形碳纤维布箍条应变

第五章试验梁抗弯承载力分析

5.1试验过程及现象

5.2试验梁的破坏形态及分析

5.3碳纤维布加固梁与基准梁抗弯承载力比较及分析

5.4碳纤维布共同工作系数η值的探讨

5.5混凝土、钢筋和碳纤维布受力机理分析

5.6碳纤维布加固梁承载力影响因素及提高措施

第六章试验梁刚度分析

6.1荷载～挠度曲线的比较

6.2碳纤维布对加固梁刚度的贡献

第七章碳纤维布对试验梁裂缝形态的影响

7.1试验梁裂缝开展情况

7.2碳纤维布对梁裂缝开展的改善

第八章碳纤维布加固梁正截面承载力计算

8.1碳纤维布加固混凝土梁正截面承载力计算

8.2碳纤维布加固预应力梁抗裂设计方法

8.3碳纤维布加固预应力梁抗弯设计方法

第九章结论与展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢