纤维增强复合材料加固钢梁受力性能试验研究

发布时间：2022-01-05 02:10

　　长期以来,部分钢结构由于设计和施工不当、灾害荷载和环境作用、运营条件的改变等原因,会出现一定的病害,需要对其进行修复、补强和加固。因此,如何防止钢结构破坏以及加固修复损伤钢结构,一直是土木工程领域中的研究重点。纤维增强复合材料以其优越的性能被广泛运用在加固领域,为了使纤维增强复合材料加固钢结构获得更好的效果,必须对纤维增强复合材料加预应力。本文主要通过试验探究利用钢梁反拱对纤维增强复合材料施加预应力的方法对加固结构的抗弯力学性能影响,主要工作以及结论如下:（1）查阅国内外的相关文献,总结前人的理论和试验研究,经过分析提出本文研究目的和研究手段。（2）开展4根梁的抗弯试验（包括1根无预应力加固梁和3根预应力加固梁）,主要研究钢梁反拱给碳纤维板施加预应力的方法对加固梁抗弯性能的影响。结果表明:钢梁反拱施加预应力法能确实提高加固钢梁的承载力。反拱力为100kN、130kN、160kN的预应力加固钢梁B1、B2、B3梁相对于无预应力加固钢梁A1梁的屈服荷载分别提升了2.84%、3.64%、4.46%、极限荷载分别提升了1.40%、1.58%、1.76%。由于本次试验没有纯钢梁,在理论计算值与试... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

CFRP粘贴钢梁

图 2-2 微端应力加固钢梁如图 2-1 所示，首先假设如下：（1） 胶层内部的剪应力和法向应力沿厚度方向不变；（2） 仅考虑胶层的剪切变形和沿厚度方向的变形。取如图 2-2 的微端 dx 分析，对于钢梁部分，根据力的平衡条件可得 ( ) = ( ) ( ) = ( ) ( ) ( ) = ( ) ( ) (2 1)式中:τ(x)和σ(x)分别为界面上的粘结剪应力和剥离应力； Ps、Ms、Qs分别为钢梁截面的轴力、弯矩和剪力；bc为 CFRP 的宽度；hs为钢梁的形心轴至钢梁底部的长度。

( ) 3= 2 ( )1 ( ) 1 ( ) (2 对式（2-28）积分，就可得到加固后钢梁的挠度。上述分析过程给出的是在受非均布力下，构件的受力情况，但在本次论文中无加预应力还是破坏加载均采用的是两点受力的加载方式。对于该种受力情况我一步分析。本章对 CFRP 加固钢梁的分析过程中，忽略的结构的二次受力。但在实际工程般需要加固的构件都存在二次受力，因此 CFRP 的应变与加固构件的应变不一致小一点。但为了计算简便，可不考虑结构的二次受力。3.2 试验分析理论在钢梁上施加两个对称的集中力，如图 2-3 所示，用来研究在这种荷载作用下 C固钢梁界面之间的应力应变。

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
[1]全自动钻铆技术在飞机壁板上的应用[D]. 周传文.哈尔滨工业大学 2016
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[3]碳纤维布加固H型钢梁的试验研究和数值模拟[D]. 袁菁颖.上海交通大学 2011



本文编号：3569517