碳纖維加固復合受力鋼筋混凝土箱梁抗扭性能的試驗和理論研究.pdf

1、薄壁箱梁廣泛地應用于中等、大跨的雙線公路橋、鐵路橋、曲線梁橋、斜拉橋等橋梁結構體系中,是一種典型的彎剪扭復合受力構件.由于低于現(xiàn)行設計標準建造、自然條件的侵蝕、地震、撞擊和超載運營的損害等影響,很多橋梁可能由于抗扭強度不足而需要加固修復.因此,本文對碳纖維加固復合受力鋼筋混凝土箱梁的抗扭性能進行了系統(tǒng)的試驗和理論研究,為以后的研究和設計工作提供理論依據(jù)和技術參考,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)扭矩復合作用下的破壞試驗和4根碳纖維加固鋼筋混凝土箱梁在彎矩、剪力和反復扭矩復合作用下的破壞試驗.研究發(fā)現(xiàn),采用碳纖維加固能有效地提高彎剪扭復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、增強構件的滯回耗能性能.同時,還提出了反復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合受力鋼筋混凝土箱梁的力學計算模型,推導了碳纖維加固復合受力鋼筋混凝土箱梁的應力分析計算公式,對其受力機理進行了詳盡的理論分析.同時,采用FORTRAN語言編制了相應的計算程序,對試驗中的4根碳纖維加固復合受力的鋼筋混凝土箱梁試件進行了全過程受力分析. (3)基于試驗的分析結果,建立了合理的三維有限元模型,對碳纖維加固復合受力下的鋼筋混凝土箱梁的抗扭性能進行了非線性有限元分析.與試驗結果的對比