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基于预应力CFRP的桥梁性能提升技术及应用研究
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  • 公布年份:
    2018
  • 中图分类:
    U445.72
  • 关键词:
  • 成果简介:
    碳纤维增强复合材料(CFRP)具有轻质、高强、耐久性好、和施工人员劳动强度低等优点,已在混凝土桥梁结构加固领域得到了广泛应用。传统CFRP加固桥梁通过在桥梁构件的受拉区表面粘贴CFRP,使CFRP与结构混凝土及内部钢筋共同工作、分担荷载从而起到加固的效果。但这种加固技术的主要缺陷在于:CFRP强度很高但弹性模量相对偏低,CFRP的高强材性需要其较大拉伸变形(1%以上)才能发挥,因此桥梁混凝土内的钢筋屈服时所能够利用的CFRP材料强度非常有限(仅10%左右),其高强材料性能能不得到有效利用;另一方面,粘贴CFRP加固桥梁时容易出现CFRP-桥梁混凝土间的剥离,致使加固效能降低甚至导致加固桥梁过早破坏。 研制了具有产业化价值的外贴及表层嵌贴预应力CFRP夹锚及张拉设备,开发了预应力专用CFRP材料,形成了两种预应力CFRP桥梁性能提升技术体系。 明确了预应力CFRP对桥梁承载性能的提升效应和机制,提出了桥梁加固设计理论及承载力计算方法。 揭示了预应力CFRP加固桥梁结构的疲劳破坏模式及破坏机理,提出了加固桥梁构件疲劳寿命分析方法。 明确了不同应力水平及环境温差下CFRP的预应力损失特性,提出了加固桥梁冻融耐久性分析模型。
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