碳纤维增强复合材料加固混凝土板的理论研究

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建筑结构加固研究与实践已有几十年的历史,且在许多混凝土工程的加固实践中,积累了丰富的经验,并逐步形成了增大截面法、粘钢加固法、预应力加固法、改变传力途径加固法、喷射混凝土加固法、化学灌浆加固法等加固方法。二十世纪八十年代以来,碳纤维复合材料(CFRP)开始用于混凝土结构的加固,碳纤维复合材料由于密度小、强度大、施工方便,因而在结构加固领域获得了广泛的应用。但国内外研究者的研究主要侧重于碳纤维加固后梁的抗剪性能、抗弯性能的研究以及碳纤维加固柱的抗剪性能和抗震性能的研究,而对混凝土结构中的板论述较少。本文主要进行了碳纤维布(CFRP)加固混凝土板的承载力研究,在理论分析的基础上提出了实用的计算公式。论文共分四部分,具体内容如下:(1).介绍了混凝土板的设计理论—塑性铰线法,并对各种支承情况下板的破坏模式进行了分析,在此基础上,利用虚功原理,推导了四边固支双向板在极限荷载作用下的承载力计算公式。(2).根据CFRP加固板的破坏机理,提出板加固的理论—塑性铰线法,并推导出各种支承条件下板加固后的承载力计算公式。(3).以四边固支双向板为例,利用板加固后的承载力计算公式,分析了不同加固区域对加固后板的承载力影响。(4).建立四边固支双向板的有限元模型,通过对比分析加固前后板的变形图、裂纹分布图、应力分布图,进一步论证了加固理论的有效性。
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