內嵌預應力筋材加固混凝土梁受力性能

目錄

第1章緒論

1.1研究背景

1.1.1國外工程結構加固現狀

1.1.2國內工程結構加固現狀

1.2混凝土結構補強加固技術現狀

1.3FRP的特點及研究現狀

1.3.1FRP的特點

1.3.2FRP的研究現狀

1.3.3纖維復合材料加固技術黏結性能研究現狀

1.3.4預應力纖維復合材料張拉錨固技術的研究

1.3.5CFRP在土木工程中的應用

1.4螺旋肋鋼絲的特點及研究現狀

1.4.1螺旋肋鋼絲的特點

1.4.2螺旋肋鋼絲的黏結錨固性能

1.4.3螺旋肋鋼絲的研究現狀

1.5內嵌法加固技術研究現狀

1.5.1內嵌非預應力FRP加固技術研究

1.5.2內嵌預應力FRP加固技術研究

1.5.3內嵌螺旋肋鋼絲加固技術研究

1.5.4內嵌預應力螺旋肋鋼絲加固技術研究

1.6結構可靠性理論國內外研究現狀

1.6.1結構可靠性理論國外研究現狀

1.6.2結構可靠性理論國內研究現狀

1.6.3預應力混凝土結構的可靠性研究與發展

1.7現有研究的不足

1.8本書主要內容

第1篇內嵌預應力筋材加固混凝土梁界面力學行為及黏結性能分析

第2章內嵌預應力筋材加固混凝土梁材料力學性能

2.1CFRP筋的力學性能

2.2螺旋肋鋼絲的力學性能

2.3結構膠黏劑的力學性能

2.4鋼筋與混凝土的力學性能

2.5本章小結

第3章內嵌預應力筋材加固混凝土梁界面力學行為

3.1黏結滑移本構模型

3.2內嵌預應力筋材加固梁界面力學分析

3.2.1基本假定

3.2.2理論分析

3.3本章小結

第4章內嵌CFRP筋加固混凝土試件黏結性能研究

4.1試驗方案設計

4.2試件的設計與製作

4.2.1直接拔出試驗試件的製作與試驗

4.2.2混凝土雙面剪切試驗試件的製作與試驗

4.3試驗方案的優點

4.4內嵌CFRP筋加固試件黏結試驗的現象與結果

4.4.1試驗過程

4.4.2試驗結果

4.5內嵌CFRP筋加固試件的黏結試驗結果分析

4.5.1黏結機理

4.5.2破壞模式

4.5.3承載力分析

4.5.4剪應力分析

4.6影響因素分析

4.6.1混凝土強度等級對黏結強度的影響

4.6.2開槽尺寸對黏結強度的影響

4.6.3黏結長度對黏結性能的影響

4.7黏結滑移量分析

4.7.1最大黏結滑移量分析

4.7.2局部黏結滑移量分析

4.8剪切滑移關系分析

4.8.1擬合模型

4.8.2擬合參數

4.8.3擬合曲線

4.9有效黏結長度分析

4.10本章小結

第2篇內嵌預應力筋材加固混凝土梁受彎性能理論分析

第5章內嵌預應力筋材加固混凝土梁彎矩-曲率關系分析

5.1基本假定

5.2預應力筋放張時加固梁彎矩-曲率關系

5.3預應力筋消壓時加固梁彎矩-曲率關系

5.4截面開裂時加固梁彎矩-曲率關系

5.5鋼筋屈服時加固梁彎矩-曲率關系

5.6預應力螺旋肋鋼絲屈服時加固梁彎矩-曲率關系

5.7最大彎矩時加固梁截面彎矩-曲率關系

5.8內嵌預應力筋材加固混凝土梁彎矩-曲率計算方法

5.8.1預應力的處理

5.8.2截面分析的基本方程

5.8.3彎矩-曲率編程計算

5.9內嵌預應力筋材加固混凝土梁荷載-撓度計算方法

5.10本章小結

第6章內嵌預應力筋材加固混凝土梁承載力分析

6.1內嵌預應力筋材加固混凝土梁正截面內力分析

6.1.1基本假定

6.1.2混凝土開裂前截面內力

6.1.3混凝土開裂後截面內力

6.2加固梁受彎破壞類型分析

6.3計算假定

6.4正截面承載力計算

6.4.1鋼筋屈服模式下的受彎承載力

6.4.2混凝土壓碎模式下的受彎承載力

6.4.3預應力筋拉斷模式下的受彎承載力

6.4.4界限破壞模式下的受彎承載力

6.5界限加固量計算

6.5.1截面最小加固量的確定

6.5.2截面最大加固量的確定

6.5.3試驗梁加固量計算流程

6.6內嵌預應力筋材加固梁破壞模式判斷

6.7影響內嵌預應力筋材加固混凝土梁承載力的因素

6.7.1加固量

6.7.2初始預應力水平

6.7.3加固方式

6.8本章小結

第7章內嵌預應力筋材加固混凝土梁變形及裂縫驗算

7.1內嵌預應力筋材加固梁變形計算特點

7.2內嵌預應力筋材加固梁變形基本計算公式

7.2.1加固梁剛度分析

7.2.2加固梁剛度計算

7.2.3加固梁反拱計算

7.3內嵌預應力筋材加固梁變形驗算

7.4內嵌預應力筋材加固混凝土梁裂縫驗算

7.5本章小結

第8章內嵌預應力筋材加固混凝土梁延性分析

8.1延性計算方法

8.2計算結果比較

8.3影響內嵌預應力筋材加固混凝土梁延性的因素

8.3.1加固量

8.3.2初始預應力水平

8.3.3加固方式

8.4承載力與延性相關性分析

8.5本章小結

第3篇內嵌預應力筋材加固混凝土梁受彎性能試驗研究

第9章內嵌預應力筋材加固混凝土梁受彎性能試驗方案

9.1試驗梁的設計與製作

9.1.1試驗梁的設計

9.1.2試驗梁的製作

9.2加固方案的設計

9.2.1參數選擇

9.2.2加固方案的確定

9.2.3內嵌預應力筋材加固混凝土梁施工工藝

9.3試驗量測內容

9.3.1試驗測點佈置

9.3.2加載流程及試驗裝置

9.4本章小結

第10章預應力CFRP筋張拉錨固技術研究

10.1預應力CFRP筋錨固體系簡介

10.1.1預應力錨固體系錨具性能要求

10.1.2預應力CFRP筋錨固體系的瓶頸

10.2設計思路與方案

10.2.1設計思路

10.2.2設計方案

10.3CFRP筋夾片式錨具的研製

10.3.1CFRP筋夾片式錨具的受力分析

10.3.2CFRP筋夾片式錨具的製作

10.4預應力CFRP筋黏結夾片式球面錨具的研製

10.4.1預應力CFRP筋黏結夾片式球面錨具材料

10.4.2預應力CFRP筋黏結夾片式球面錨具的製作

10.5預應力CFRP筋錨具的試驗研究

10.5.1預應力CFRP筋夾片式錨具的試驗內容與方案

10.5.2預應力CFRP筋黏結夾片式球面錨具的試驗內容與方案

10.6預應力CFRP筋夾片式錨具錨固力測試

10.6.1試驗目的

10.6.2試驗過程

10.7預應力CFRP筋黏結夾片式球面錨具錨固性能的試驗

10.7.1試驗目的

10.7.2試驗過程

10.8試驗結果及分析

10.8.1試驗結果

10.8.2試驗結果分析

10.9本章小結

第11章內嵌預應力筋材加固混凝土梁試驗研究

11.1筋材的張拉及預應力損失

11.2承載能力分析

11.3變形能力分析

11.4跨中應變分析

11.4.1混凝土應變曲線分析

11.4.2BPF系列加固梁荷載-筋材應變曲線分析

11.4.3BPS系列加固梁荷載-筋材應變曲線

11.4.4BS1P2、BS2P1系列加固梁荷載-筋材應變曲線

11.5裂縫發展特點及破壞形態

11.5.1裂縫發展特點

11.5.2破壞形態

11.6安全性能及延性分析

11.7本章小結

第12章內嵌預應力混雜筋材加固混凝土梁試驗研究

12.1承載能力分析

12.2變形能力分析

12.3跨中應變分析

12.3.1混凝土應變曲線分析

12.3.2荷載筋材應變曲線分析

12.4裂縫發展特點及破壞形態

12.4.1裂縫發展特點

12.4.2破壞形態

12.5安全性能及延性分析

12.6本章小結

第13章內嵌預應力螺旋肋鋼絲加固混凝土梁試驗研究

13.1試驗梁設計

13.2試驗材料性能

13.2.1螺旋肋鋼絲的力學性能

13.2.2結構膠的力學性能

13.2.3鋼筋的力學性能

13.2.4混凝土的力學性能

13.2.5加固方案的確定

13.3內嵌預應力螺旋肋鋼絲加固RC梁工藝流程

13.3.1試驗梁澆築

13.3.2試驗前準備

13.3.3預應力施加

13.3.4試驗量測內容

13.3.5試驗梁加載

13.4內嵌預應力螺旋肋鋼絲加固混凝土梁受彎試驗

13.4.1加固梁試驗現象

13.4.2加固梁受彎性能分析

13.4.3加固梁變形分析

13.4.4加固梁應變分析

13.4.5加固梁裂縫分析

13.4.6加固梁破壞模式分析

13.4.7加固梁延性分析

13.5內嵌預應力螺旋肋鋼絲加固RC梁預應力水平研究

13.5.1試驗過程

13.5.2截面混凝土應變分析

13.5.3受拉筋材應變分析

13.5.4跨中撓度分析

13.5.5承載力分析

13.5.6裂縫分析

13.5.7延性性能分析

13.6內嵌預應力螺旋肋鋼絲加固RC梁理論研究

13.6.1試驗梁受力過程分析

13.6.2加固梁正截面受彎承載力分析

13.6.3加固梁正截面受彎承載力計算

13.6.4加固梁預應力損失計算

13.6.5加固梁變形理論分析

13.6.6加固梁裂縫計算

13.6.7加固梁預應力水平分析

13.7內嵌預應力螺旋肋鋼絲加固RC梁反拱有限元數值模擬

13.7.1建立模型

13.7.2劃分網格

13.7.3預應力模擬

13.7.4加載及求解

13.7.5結果後處理

13.8內嵌CFRP筋-預應力螺旋肋鋼絲加固RC梁試驗研究

13.8.1試驗參數

13.8.2加固方案

13.8.3試驗過程

13.8.4結果分析

13.9本章小結

第4篇內嵌預應力筋材加固混凝土梁可靠性分析

第14章混凝土結構可靠度的基本理論

14.1可靠度計算方法

14.1.1一次二階矩方法

14.1.2蒙特卡羅方法

14.2荷載的統計參數及概率分佈類型

14.3結構構件抗力的不確定性因素及概率分佈類型

14.3.1影響結構構件抗力的不確定性因素

14.3.2結構抗力的概率分佈類型

14.4本章小結

第15章內嵌預應力筋材加固混凝土梁可靠性分析

15.1內嵌預應力筋材加固混凝土梁可靠性理論分析

15.1.1結構抗力的統計參數及其計算

15.1.2荷載效應的統計參數及其計算

15.1.3結構可靠度的計算

15.2內嵌預應力筋材加固混凝土梁可靠性試驗分析

15.2.1混凝土梁變形能力分析

15.2.2縱筋與CFRP筋和螺旋肋鋼絲應變曲線分析

15.2.3混凝土梁裂縫開展情況

15.3本章小結

第16章結論與展望

16.1結論

16.2展望

參考文獻

符號一覽表