| 【中文题名】 | 碳纤维布（CFRP）加固钢筋混凝土梁的温度场及高温受弯性能分析研究 |
| 【英文题名】 | Study of RC Beams Strengthened with CFRP on Temperature Field and Flexural Behaviors at Elevated Temperature |
| 【学科专业】 | 防灾减灾及防护工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-3-2 |
| 【中关键词】 | 碳纤维布,加固,耐火性能,胶粘剂,温度场,极限承载力 |
| 【英关键词】 | CFRP sheets,strengthening,fire-resistance performance,glue,temperature field,ultimate load, |
| 【分类导航】 | 工业技术>建筑科学>建筑结构>混凝土结构、钢筋混凝土结构>钢筋混凝土结构>梁 |
| 【论文摘要】 |
碳纤维复合材料(CFRP)是当前土木工程领域中的一种新型材料,具有轻质高强、防腐耐久等诸多优点,更因其施工简便、对建筑外观影响小而广泛应用于建筑结构加固领域。经过多年的研究表明,利用CFRP材料进行加固是一种行之有效的加固方法。而在CFRP材料加固混凝土结构的高温性能方面还少有研究。
本文对碳纤维布(CFRP)加固钢筋混凝土梁温度场及高温抗弯承载力进行了初步研究。首先总结了各种材料:混凝土、钢筋、碳纤维布以及胶粘剂的高温性能。目前对混凝土和钢筋的高温性能研究较深入,而对碳纤维布和胶粘剂的高温性能研究较少,特别是适合粘贴碳纤维布的耐高温无机胶的性能研究更少,多数学者研究了树脂粘贴碳纤维布加固钢筋混凝土的高温受力性能。由于缺乏适合粘贴碳纤维布的耐高温无机胶,本文参照树脂粘贴碳纤维布的高温性能,对其参数作了适当修正,并考虑极限情况,根据各种材料的高温性能采用有限元软件ANSYS对梁的温度场进行了模拟分析,从理论上探讨碳纤维布粘贴混凝土梁时对梁截面温度场的影响,并给出了截面温度场的分布特点。最后,本文根据材料的高温性能以及截面的温度场分布,初步推导了碳纤维布粘贴混凝土梁常见的两种破坏模式对应的抗弯承... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-6 |
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Abstract |
6-9 |
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第一章 绪论 |
9-16 |
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1.1 课题研究意义 |
9-10 |
|
1.2 国内外研究现状 |
10-15 |
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1.2.1 纤维片材加固混凝土结构研究 |
10-11 |
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1.2.2 混凝土结构抗火性能研究 |
11-13 |
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1.2.3 碳纤维布加固钢筋混凝土结构耐火性能研究 |
13-14 |
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1.2.4 耐高温胶研究 |
14-15 |
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1.3 本文研究目的和内容 |
15-16 |
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第二章 材料的高温特性 |
16-25 |
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2.1 概述 |
16 |
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2.2 混凝土的热工性能 |
16-18 |
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2.2.1 热导率 |
16-17 |
|
2.2.2 比热容 |
17 |
|
2.2.3 质量密度 |
17-18 |
|
2.3 混凝土的高温力学性能 |
18-19 |
|
2.3.1 高温对混凝土微观结构的影响 |
18 |
|
2.3.2 高温对混凝土力学性能的影响 |
18-19 |
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2.3.3 混凝土的耦合本构关系 |
19 |
|
2.4 钢筋的热工性能 |
19-20 |
|
2.5 钢筋的高温力学性能 |
20-21 |
|
2.6 FRPs 的热工性能 |
21-22 |
|
2.6.1 热传导性 |
21 |
|
2.6.2 比热 |
21-22 |
|
2.7 FRPs 的力学性能 |
22-24 |
|
2.8 无机胶粘剂 |
24 |
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2.9 本章小节 |
24-25 |
|
第三章 截面温度场分析 |
25-37 |
|
3.1 前言 |
25 |
|
3.2 温度场分析的理论基础 |
25-30 |
|
3.2.1 热传递方式 |
25-26 |
|
3.2.2 热传导基本方程 |
26-27 |
|
3.2.3 初始条件和边界条件 |
27-28 |
|
3.2.4 稳态传热 |
28-29 |
|
3.2.5 瞬态传热 |
29 |
|
3.2.6 线性与非线性 |
29-30 |
|
3.3 截面温度场的求解 |
30-36 |
|
3.3.1 假设和应用条件 |
30-32 |
|
3.3.2 单元类型 |
32 |
|
3.3.3 几何特征及参数 |
32 |
|
3.3.4 网格划分 |
32 |
|
3.3.5 荷载与边界条件 |
32-33 |
|
3.3.6 求解 |
33 |
|
3.3.7 结果分析 |
33-36 |
|
3.3.8 截面温度场分布的一般规律 |
36 |
|
3.4 本章小节 |
36-37 |
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第四章 碳纤维布加固钢筋混凝土梁高温抗弯承载力计算 |
37-51 |
|
4.1 前言 |
37 |
|
4.2 碳纤维布滞后应变 |
37-39 |
|
4.2.1 基本假定 |
37 |
|
4.2.2 碳纤维布滞后应变的计算 |
37-39 |
|
4.3 碳纤维布加固钢筋混凝土梁正截面承载力计算 |
39-48 |
|
4.3.1 基本假定 |
39 |
|
4.3.2 等效截面的确定 |
39-40 |
|
4.3.3 梁正截面抗弯承载力计算 |
40-48 |
|
4.3.3.1 破坏模式一 |
41-46 |
|
4.3.3.2 破坏模式二 |
46-47 |
|
4.3.3.3 破坏模式的判断 |
47-48 |
|
4.4 算例 |
48-51 |
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第五章 全文总结 |
51-52 |
|
参考文献 |
52-55 |
|
致谢 |
55 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.122996 |
