碳纖維加固復(fù)合受力鋼筋混凝土箱梁抗扭性能的試驗(yàn)和理論研究.pdf

1、薄壁箱梁廣泛地應(yīng)用于中等、大跨的雙線公路橋、鐵路橋、曲線梁橋、斜拉橋等橋梁結(jié)構(gòu)體系中,是一種典型的彎剪扭復(fù)合受力構(gòu)件.由于低于現(xiàn)行設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)建造、自然條件的侵蝕、地震、撞擊和超載運(yùn)營的損害等影響,很多橋梁可能由于抗扭強(qiáng)度不足而需要加固修復(fù).因此,本文對碳纖維加固復(fù)合受力鋼筋混凝土箱梁的抗扭性能進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn)和理論研究,為以后的研究和設(shè)計工作提供理論依據(jù)和技術(shù)參考,具有重要的理論意義和工程價值.主要創(chuàng)新工作及研究成果包括以下幾個方面:

2、 (1)進(jìn)行了4根碳纖維加固鋼筋混凝土箱梁試件在彎矩、剪力和單調(diào)扭矩復(fù)合作用下的破壞試驗(yàn)和4根碳纖維加固鋼筋混凝土箱梁在彎矩、剪力和反復(fù)扭矩復(fù)合作用下的破壞試驗(yàn).研究發(fā)現(xiàn),采用碳纖維加固能有效地提高彎剪扭復(fù)合作用下的鋼筋混凝土箱梁的受扭承載力,并且明顯地提高其抗扭剛度、改善其變形性能、增強(qiáng)構(gòu)件的滯回耗能性能.同時,還提出了反復(fù)扭矩作用下碳纖維加固鋼筋混凝土箱梁的受扭承載力恢復(fù)力模型. (2)基于考慮混凝土軟化的斜壓場理論(即

3、修正斜壓場理論),建立了碳纖維加固復(fù)合受力鋼筋混凝土箱梁的力學(xué)計算模型,推導(dǎo)了碳纖維加固復(fù)合受力鋼筋混凝土箱梁的應(yīng)力分析計算公式,對其受力機(jī)理進(jìn)行了詳盡的理論分析.同時,采用FORTRAN語言編制了相應(yīng)的計算程序,對試驗(yàn)中的4根碳纖維加固復(fù)合受力的鋼筋混凝土箱梁試件進(jìn)行了全過程受力分析. (3)基于試驗(yàn)的分析結(jié)果,建立了合理的三維有限元模型,對碳纖維加固復(fù)合受力下的鋼筋混凝土箱梁的抗扭性能進(jìn)行了非線性有限元分析.與試驗(yàn)結(jié)果的對比