预应力碳纤维布约束大尺寸钢筋混凝土墩柱轴心受压性能试验研究

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1、学校代码：密级：公开硕士学位论文预应力碳纤维布约束大尺寸钢筋混凝土墩柱轴心受压性能试验研究作者姓名潘庆龙学科专业结构工程指导教师周长东教授培养院系土木建筑工程学院二零一五年六月如交乂孳硕士学位论文预应力碳纤维布约束大尺寸钢筋混凝土墩柱轴心受压性能试验研究作者：潘庆龙导师：周长东北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供査阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。保密的学位

2、论文在解密后适用本授权说明）签字日期：年月了日签字曰期：年月曰中图分类号：学校代码：：密级：公幵北京交通大学硕士学位论文预应力碳纤维布约束大尺寸钢筋混凝土墩柱轴压性能试验研宄作者姓名：潘庆龙学号：导师姓名：教授：周长东职称学位类别：硕士：工学学位级别学科专业：结构鉴定与加固：结构工程研宄方向北京交通大学年月致谢时光飞逝，转眼间，三年的研宄生生活就要结束，我也即将在这个伤感的六月告别我的学生时代了，回想这三年的时间，有太多的回忆，也有太多的人要感谢。首先，要感谢我的导师周长东教授，本文是在周老师的指导下完成的，从论文的选题、研宂思路与方法的确定、研宄过程的修改到最终完成，整个过程处

3、处凝结着周老师的心血，尤其是在进行试验期间，周老师丰富的经验与渊博的专业知识给予了我很大帮助，让我能够顺利完成这项工程量巨大的试验。同时，在这三年的学习时间里，周老师不仅为我提供了优越的学习和科研环境，使我能够顺利完成学业，他朴实无华、平易近人的人格魅力还使我明白了许多为人处世的道理，在论文完成之际，我衷心感谢恩师对我的培养、教育和关怀，并致以崇髙的敬意！本次论文的顺利完成，离不幵课题组其他老师的帮助，尤其是徐龙河老师、袁泉老师、贾英杰老师、孙静老师对我的课题提出了一系列可行性建议，在此向他们表示深深的感谢！感谢北京工业大学结构试验室的李洪泉老师及陈利民老师对我试验的帮助，也感谢

4、我的师弟张晓阳、孟令凯、郭坤鹏协助我完成了全部的试验。有了你们的帮助我的试验才能顺利完成。感谢一起学习、生活、成长的舍友逯登成、钱占坤、任伯昌，你们的存在得以使我在最艰难的时期感受到了家的温暖，同时感谢课题组张建伟、吴耀伟、田苗旺对我的论文工作给予了很大的帮助。纸短情长，不能一一列举，在此对所有关爱和帮助过我的人表达衷心的感谢。另外，我要特别感谢我的父母，正是你们的鼓励、开导和支持带给了我莫大的动力，也是你们无微不至的关怀和无私的爱，才能让我坦然面对每一次的风雨和骄阳，顺利完成学业。在这里祝愿我的父母身体健康，生活愉快，一生幸福。最后，请允许我向百忙之中抽出时间对本文进行审阅、评

5、议的答辩评审组的各位专家学者表达我诚挚的谢意，你们对论文提出的宝贵意见将是对我以后的重要指导。承蒙国家自然科学基金面上项目（、对本课题的资助，特致谢意。中文摘要纤维增强复合材料（由于其优异的力学性能，己经广泛应用于混凝土结构加固中，其中之一就是对钢筋混凝土（柱的加固补强。目前，较为常见的加固方法为粘贴法，这种被动约束方法存在显著的应力滞后现象，严重影响加固效果，而预应力加固法能够变被动约束为主动约束，有效克服应力滞后问题，获得更好的加固效果。目前针对预应力加固方法的研宄十分有限，且主要集中于小尺寸混凝土墩柱，由于试件的尺寸效应，由小尺寸墩柱得到的结论及模型能否适用于实际工程中大尺

6、寸的钢筋混凝土墩柱，仍值得商榷。基于这一现状，本文主要进行了以下研宄：通过根大尺寸钢筋混凝土墩柱的轴心受压试验，考虑外包碳纤维布的不同预应力水平和不同条带间距，研宄了碳纤维布约束大尺寸钢筋混凝土墩柱的轴心受压性能，其中包括根钢筋混凝土对比试件、根粘贴碳纤维布约束钢筋混凝土墩柱试件，以及根预应力碳纤维布约束钢筋混凝土墩柱试件。试验结果表明，采用预应力碳纤维布约束方法可提高试件的轴心抗压承载能力与变形能力，加固效果优于粘贴碳纤维布约束方法。基于试验数据，分析了预应力碳纤维布约束大尺寸钢筋混凝土墩柱试件的破坏过程、破坏形态及破坏机理；综合考虑预应力碳纤维布约束下纵筋强度的发挥、箍筋和预

7、应力碳纤维布对混凝土的约束作用，提出了预应力碳纤维布约束大尺寸钢筋混凝土墩柱的强度和轴心受压承载能力计算公式，计算结果与试验结果吻合良好；给出了预应力碳纤维布加固钢筋混凝土墩柱的设计和施工方法，为预应力碳纤维布加固钢筋混凝土墩柱的工程应用提供技术依据。结合试验结果与理论分析，建立了预应力碳纤维布约束大尺寸钢筋混凝土墩柱峰值应变计算公式，提出了三折线应力应变关系模型与多项式应力应变关系模型，计算结果与试验曲线吻合良好，可为相关研宄提供理论支持。关键词：大尺寸钢筋混凝土墩柱；预应力碳