CFRP布加固鋼骨混凝土梁及耐久性研究.pdf

1、隨著人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)建筑規(guī)模的要求也越來(lái)越高，這就為鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用提供了發(fā)展空間。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)的受力性能等方面進(jìn)行了研究，但是，對(duì)鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)耐久性方面的研究相對(duì)比較少。鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)作為一種特殊的混凝土結(jié)構(gòu)形式，其保護(hù)層厚度比鋼筋混凝土的相對(duì)較厚，可以對(duì)型鋼起到一定的保護(hù)作用，但是，型鋼與混凝土的粘結(jié)性能比鋼筋與混凝土粘結(jié)性能較差，導(dǎo)致鋼骨混凝土構(gòu)件的開裂荷載較小，容易出現(xiàn)裂縫，導(dǎo)致型鋼發(fā)生

2、腐蝕，從而降低結(jié)構(gòu)壽命。為此，本文在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性理論的基礎(chǔ)上，結(jié)合鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)自身的受力特點(diǎn)，采用試驗(yàn)研究、理論分析及計(jì)算機(jī)模擬相結(jié)合的方法，研究CFRP（Carbon Fiber Reinforced Ploymer,CFRP）布加固預(yù)裂鋼骨混凝土受彎構(gòu)件及鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性等，主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 ⑴通過利用CFRP布加固預(yù)裂鋼骨混凝土梁的試驗(yàn)，研究了（預(yù)應(yīng)力）CFRP布加固鋼骨混凝土梁的工作機(jī)理、破壞形態(tài)

3、和承載力變化情況，分析了CFRP布、混凝土、鋼筋和鋼骨的應(yīng)變分布、梁的變形以及裂縫分布等；
　　 ⑵考慮混凝土的初始裂縫，推導(dǎo)（預(yù)應(yīng)力）CFRP布加固鋼骨混凝土梁的屈服承載力、極限承載力和變形的計(jì)算公式，將承載力和變形計(jì)算公式的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，以驗(yàn)證承載力和變形計(jì)算公式的正確性；
　　 ⑶利用彈性力學(xué)方法和能量法，分析預(yù)應(yīng)力CFRP布與混凝土之間的界面粘結(jié)性能，建立了釋放應(yīng)力作用下和外荷載作用下CFRP布與混凝土

4、界面剪力、界面滑移、剝離應(yīng)力及軸向力等計(jì)算公式，分析了CFRP布層數(shù)、初始應(yīng)力對(duì)界面剪力、CFRP布應(yīng)力、滑移、剝離應(yīng)力、軸向力等的影響；
　　 ⑷在銹蝕鋼筋混凝土粘結(jié)性理論的基礎(chǔ)上，對(duì)銹蝕鋼骨與混凝土之間的粘結(jié)滑移性能進(jìn)行研究，采用彈性法和能量法建立了界面滑移、軸向力和構(gòu)件變形的微分方程，計(jì)算分析了不同荷載作用下界面滑移、軸向力和構(gòu)件變形的計(jì)算公式，并探討了荷載大小、連接剛度及銹蝕影響系數(shù)等對(duì)其影響；
　　 ⑸根據(jù)電化

5、學(xué)原理和彈性力學(xué)方法，建立了鋼骨銹蝕量的計(jì)算公式，結(jié)合鋼骨混凝土梁的抗彎承載力計(jì)算公式，對(duì)銹蝕鋼骨混凝土梁進(jìn)行了抗力分析，應(yīng)用.JC法計(jì)算了相應(yīng)的可靠度指標(biāo)，在多級(jí)模糊綜合評(píng)判法的基礎(chǔ)上，對(duì)鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)耐久性進(jìn)行了評(píng)估：
　　 ⑹提出應(yīng)用馬爾科夫過程模型來(lái)預(yù)測(cè)鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)剩余使用壽命的方法，從齊次泊松和非齊次泊松兩個(gè)方面確定了參數(shù)估計(jì)、概率密度函數(shù)、分布函數(shù)、可靠性函數(shù)和期望狀態(tài)的計(jì)算公式，給出了剩余壽命的計(jì)算方法，并運(yùn)用V