變幅超載作用下預(yù)應(yīng)力cfrp布加固梁抗彎試驗(yàn)研究

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1、NortheasternUniversity學(xué)位論論文題目變幅超載作用下預(yù)應(yīng)力布加固梁抗彎試驗(yàn)研究作者李明學(xué)院資源與七木工程學(xué)院專業(yè)結(jié)構(gòu)工程指導(dǎo)教師朱浮聲教授分類號(hào)密級(jí)學(xué)位論文變幅超載作用下預(yù)應(yīng)力布加固梁抗彎試驗(yàn)研究作者姓名：李明指導(dǎo)教師：朱浮聲教授東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士學(xué)科類別：工學(xué)學(xué)科專業(yè)名稱：結(jié)構(gòu)工程論文提交日期：年月論文答辯日期⑶學(xué)位授予曰期：答辯委員會(huì)主席冽評(píng)閱人：評(píng)岣人丨東北大學(xué)年月ADissertationinStructuralEngineeringStudyonFlexuralBehaviorofConcreteBeamStrengthe

2、nedwithPrestressedCFRPFabricunderVariableOverloadByLiMingSupervisor:ProfessorZhuFushengNortheasternUniversityMarch2015獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的學(xué)位論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的。論文中取得的研究成果除加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果，也不包括本人為獲得其他學(xué)位而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝期：夕丄二它學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者和指導(dǎo)教師完全了解東北大學(xué)有關(guān)保留、使

3、用學(xué)位論文的規(guī)定：即學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人同意東北大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索、交流。作者和導(dǎo)師同意網(wǎng)上交流的時(shí)間為作者獲得學(xué)位后：半年口一年口一年半口兩年口學(xué)位論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：簽字日期）對(duì)簽字日期：風(fēng)東北大學(xué)博士學(xué)位論文摘要變幅超載作用下預(yù)應(yīng)力布加固梁抗彎試驗(yàn)研究摘要布作為一種新穎的高強(qiáng)、高性能結(jié)構(gòu)材料在橋梁結(jié)構(gòu)的加固中具有巨大的應(yīng)用前景。考慮到作用在橋梁結(jié)構(gòu)上的汽車荷載一般是變幅的循環(huán)荷載，且其荷載歷程無(wú)規(guī)則性可尋，產(chǎn)生了具有變幅、高循環(huán)、隨機(jī)性特點(diǎn)的疲勞應(yīng)力。因此，本文針對(duì)變

4、幅超載作用下預(yù)應(yīng)力布加固梁的抗彎性能進(jìn)行了研究，并著重進(jìn)行變幅循環(huán)荷載作用下布加固梁的疲勞試驗(yàn)和疲勞壽命理論分析。本文的主要工作和成果如下：針對(duì)材料的性能及預(yù)應(yīng)力施加方法進(jìn)行了研究，并對(duì)預(yù)應(yīng)力布加固混凝土梁進(jìn)行了抗彎試驗(yàn)，討論了加固梁的力學(xué)特征，考察了碳纖維布加固量、預(yù)應(yīng)力度、錨固方式等因素對(duì)預(yù)應(yīng)力加固混凝土梁承載能力的影響。對(duì)布加固混凝土梁分別施加加載幅值為、、倍極限承載力的荷載，進(jìn)行了超載加固梁試驗(yàn)。討論了超載對(duì)加固梁承載力和撓度的影響，及其在加固梁裂縫產(chǎn)生和發(fā)展的作用，給出了相應(yīng)規(guī)律。利用斷裂力學(xué)理論，討論了常幅循環(huán)荷載作用下布加固梁的疲勞裂紋擴(kuò)展壽命，得到了變幅循環(huán)荷載

5、作用下加固梁的疲勞裂紋擴(kuò)展壽命預(yù)測(cè)模型，建立了變幅疲勞強(qiáng)度和常幅疲勞強(qiáng)度的理論聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)了對(duì)變幅循環(huán)荷載作用下布加固梁的疲勞驗(yàn)算。通過(guò)對(duì)實(shí)測(cè)交通車流量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)特征分析，結(jié)合維納辛欽公式平穩(wěn)過(guò)程自相關(guān)函數(shù)的譜表示式，對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)功率譜函數(shù)進(jìn)行擬合，推導(dǎo)出適合于實(shí)際車流量的自相關(guān)函數(shù)和功率譜密度函數(shù)，實(shí)現(xiàn)了沈陽(yáng)繞城高速公路后丁香大橋段實(shí)際車流量變幅循環(huán)作用過(guò)程的數(shù)值模擬，為變幅循環(huán)荷載試驗(yàn)提供相應(yīng)的數(shù)值模擬載荷序列。對(duì)變幅循環(huán)荷載作用下的布加固梁進(jìn)行了疲勞壽命試驗(yàn)，利用變幅循環(huán)荷載作用下加固梁的疲勞裂紋擴(kuò)展壽命預(yù)測(cè)模型，計(jì)算了裂紋擴(kuò)展速率，并進(jìn)行了加固梁疲勞驗(yàn)算，結(jié)果與試驗(yàn)值吻合較

6、好，驗(yàn)證了理論公式的正確性。關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)加固；混凝土梁；纖維增強(qiáng)塑料預(yù)應(yīng)力；疲勞壽命東北大學(xué)博士學(xué)位論文，，，，東北大學(xué)博士學(xué)位論文，東北大學(xué)博士學(xué)位論文目錄目錄獨(dú)創(chuàng)性聲明：錄第章緒論研宄背景橋梁的傳統(tǒng)加固技術(shù)及存在的不足橋梁上部結(jié)構(gòu)加固技術(shù)存在的問(wèn)題加固梁研究現(xiàn)狀：材料的優(yōu)點(diǎn)普通纖維布加固梁研宄現(xiàn)狀預(yù)應(yīng)力梁加固研宄現(xiàn)狀加固梁疲勞性能研究現(xiàn)狀本文研宄的主要內(nèi)容第章預(yù)應(yīng)力加固混凝土梁抗彎試驗(yàn)研究試驗(yàn)研究目的試驗(yàn)情況拉伸性能試驗(yàn)試驗(yàn)梁材料性能試驗(yàn)梁準(zhǔn)備及預(yù)應(yīng)力控制試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)加載及試驗(yàn)過(guò)程典型試驗(yàn)現(xiàn)象典型試驗(yàn)現(xiàn)象試驗(yàn)梁的荷載撓度曲線試驗(yàn)梁的承載力東北大學(xué)博士學(xué)位論文目錄試驗(yàn)梁裂縫擴(kuò)

7、展試驗(yàn)梁跨中截面應(yīng)變分析預(yù)應(yīng)力度及加固量影響分析二次受力對(duì)預(yù)應(yīng)力加固梁影響分析本章小結(jié)第章有限次超載作用下加固梁試驗(yàn)研究有限次超載梁的抗彎試驗(yàn)試驗(yàn)梁試驗(yàn)過(guò)程典型試驗(yàn)現(xiàn)象試驗(yàn)結(jié)果及分析超載對(duì)受彎承載力的影響超載對(duì)梁裂縫的影響超載對(duì)梁撓度的影響本章小結(jié)第章循環(huán)荷載作用下加固梁疲勞壽命理論分析常幅循環(huán)作用下疲勞裂紋擴(kuò)展壽命裂紋力學(xué)分析模型考慮裂紋閉合效應(yīng)的分析理論常幅循環(huán)作用下疲勞壽命預(yù)測(cè)公式線性漸進(jìn)疊加假定及等效裂縫長(zhǎng)度應(yīng)力強(qiáng)度因子從變幅循環(huán)荷載作用下加固橋梁疲勞驗(yàn)算方法線性累積損傷理論變幅疲勞