预应力碳纤维板抗弯加固技术试验研究

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1、？中围分类号；Ｕ２４学校代码：８３８０１抑Ｃ：６２自密级：公开中国铁道科学研究院硕：ｔ学位论文预应力碳纤维板抗鸾加固技术试验研究ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙｏｎＦｌｅｘｕｒａｌＳｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＰｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄＣａｒｂｏｎＦｉｂｅｒＰｌａｔｅ＊？作者姓名：涂浩专业：桥梁与睫道工程研究方向：桥梁加固导师姓名：牛巧研究员学位授予单位：中国铁道科学研究晓论文提交日期二〇—五年六月：中

2、图分类号：U24学校代码：83801UDC：625密级：公开中国铁道科学研究院硕士学位论文预应力碳纤维板抗弯加固技术试验研究ExperimentalStudyonFlexuralStrengtheningTechnologyofPrestressedCarbonFiberPlate作者姓名涂浩导师姓名牛斌申请学位工学硕士培养单位铁道建筑研究所学科专业桥梁与隧道工程研究方向桥梁加固答辩委员会主席杨梦蛟评阅人季文玉、邓蓉论文提交日期：二〇一五年六月中国铁道科学研究院学位论文原创性声明，，独立进行研究王

3、作所取本人郑重卢明：所卓交的学位论文是本人在导师的指导下得的成果。除文中已经注明引用的巧容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰，均己在文中Ｗ明确方式标与过的作品或成果。对本文的硏究做出重要贡献的个人和集体明。。本巧明的法律结果由本人承担口期：年月１日论文作者签名；脊淹７关于学位论文使用授权说明．’留即：研究生作者了解中国铁道科学研究院研究生部有关保、使用学位论文的规定在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属中国铁道科学研究院。中国铁道科学研究院文档，允许学位论

4、文被巧阅有权保留并向国家有关部口或机构送交论丈的纸质文档和电子内容＾、缩印或其他手段保留、汇，可处采用复印和借阅，可公布学位论文的全部或部分。编学位论文。保密的学化论文在解密后遵守此规定）：巧年巧＿年＾月＿＾面公开□保密（保密期＿森球签名：学位论文作者签名：＿巧师—心＞〇化签半１；［期签半口則：卑７巧Ｍ方致谢本论文从选题到完成是在导师牛斌研究员的辛勤指导下完成的，导师严谨的工作精神和豪爽的性格使我倍感钦佩。感谢葛凯师兄对我的帮助，三年来我跟随师兄参与了很多工程项目，学到了很多桥

5、梁加固方面的专业知识和实践经验。感谢殷宁骏、陈夏新、马林研究员给我的耐心指导和帮助。感谢桥梁室的李东昇、班新林、蒋欣、胡大新、李葳、李承君、刘吉元、任丹等给我的帮助，桥梁室是一个温暖的大家庭，让我度过了三年充实的学习生活。感谢同学姜惠峰、欧阳威、田炳坤等对我的帮助。感谢我的父母和姐姐，是他们含辛茹苦的把我养育成人，我将用一生来回报。最后，感谢所有关心和帮助过我的人。谢谢！涂浩2015年6月11日中国铁道科学研究院硕士学位论文摘要目前常用的碳纤维材料加固方法，是在构件受拉区粘贴碳纤维板材或布材，这种方法不能

6、充分利用碳纤维材料高强性能。通过预先对碳纤维材料施加预应力可极大提高其强度利用率。采用预应力碳纤维板抗弯加固既有铁路桥梁可显著提高梁体抗裂性能，取得良好的加固效果。本文以碳纤维复合板材为研究对象，对带锚夹具的碳纤维板组装件进行静力、疲劳、松弛和高低温强度试验研究，试验结果表明：碳纤维板静力破断强度在2800MPa以上，高于设计值2600MPa；经过600万次以上加载循环后碳纤维板静力强度降低了7%；经过1000小时后碳纤维板松弛率小于2%；碳纤维材料在-40℃低温环境下静力强度基本不变，在80℃高温环境下

7、静力强度折减了9.1%；可见碳纤维板具有优异的力学性能。采用体外预应力碳纤维板对我国铁路普通高度32m预应力混凝土T梁进行了加固实施，并在加固前后分别进行了理论计算和静载试验，结果表明：与原梁相比，加固后梁的跨中截面消压弯矩提高15.6%，接近理论值14.8%；抗弯加固效果显著，实现了加固设计目标。关键词：碳纤维板，预应力，力学性能试验，静载试验，抗弯加固I中国铁道科学研究院硕士学位论文ABSTRACTNow,thefrequently-usedreinforcementmethodofcarbonfib

8、ermaterialsispastingcarbonfiberplatesorcarbonfibersheetsatthetensionzoneofconstructions.Thismethodcannotmakethemostuseofhigh-strengthpropertiesofcarbonfibermaterials.Byapplyingprestressaheadtothecarbonfibermaterials