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预应力BFRP布加固RC梁抗弯性能研究

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第一章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 预应力BFRP加固技术简介

1.3 预应力FRP加固RC梁抗弯性能研究现状

1.4 本文研究目的及内容

第二章 预应力BFRP布加固RC梁抗弯性能试验研究

2.1 概述

2.2 试验方案设计

2.3 试验过程

2.4 试验结果分析

2.5 本章小结

第三章 预应力BFRP布加固RC梁抗弯性能理论分析

3.1 理论分析的基本假定

3.2 数值分析

3.3 全过程受力分析

3.4 挠曲变形计算

3.5 理论值与试验值对比

3.6 本章小结

第四章 基于ANSYS的BFRP布加固梁模型

4.1 ANSYS软件简介

4.2 本构关系及单元类型选择

4.3 预应力BFRP加固混凝土梁的数值模拟过程

4.4 有限元结果分析

4.5 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 主要结论

5.2 展望

参考文献

致谢

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摘要

FRP加固技术因其质轻高强、不腐蚀、施工简便等优点得到广泛的应用。FRP中最常用的FRP为CFRP,但是其价格相对较高。BFRP不但在力学性能上与CFRP相媲美,且价格低廉、延性高于CFRP。然而目前对BFRP加固性能的研究相对CFRP、GFRP等要少的多。因此本文并开展了预应力BFRP布加固RC梁的抗弯性能试验研究、理论分析及数值模拟,主要研究内容如下:
  (1)结合在役钢筋混凝土桥梁均带裂缝工作的特点,本文对完好梁进行预裂,再采用BFRP布进行加固。通过4根试验梁的抗弯试验,对比分析试验梁的屈服荷载、极限荷载、变形性能及裂缝扩展状况等。研究预应力纤维布加固梁及未加固梁的抗弯性能,重点分析了不同的预应力水平对构件抗弯性能的影响。
  (2)开展了预应力BFRP布预应力损失试验研究,明确了纤维布张拉控制应力的合理取值区间。基于预应力BFRP布加固RC梁的正截面计算模型,对试验梁进行全过程受力分析,研讨了消压荷载、屈服荷载及正截面抗弯承载力的计算方法。
  (3)采用ANSYS对预应力BFRP布加固RC梁进行了有限元分析,对试验梁进行数值模拟,并将仿真值与试验值进行对比,验证了有限元模型的合理性。
  本文系统地研究BFRP的最优比和BFRP布加固RC梁的抗弯性能,其研究成果可为桥梁结构加固设计的加固设计提供科学参考。

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