预应力碳纤维板加固大比例T梁抗弯性能试验研究.doc

预应力碳纤维板加固大比例T梁抗弯性能试验研究随着我国经济的迅速发展、综合国力的显著增强以及人民生活水平的不断提高,现有的交通基础设施已难以满足人们的社会生产经济活动的需求,严重阻碍了国民经济的进一步发展。尤其在2009年世界经济危机的刺激下,为了缓解当前国内外严峻的经济形势,国家相关部门相继出台了一系列相关的基础设施扩大建设计划。一方面,由于国家加大基础建设投入将使得我国的桥梁建设数量与建设水平进一步提高,同时也使得桥梁养护维修加固的工作日益繁重。另一方面,至2008年,我国拥有各类公路病危桥梁5万多座,这些病桥危桥轻则影响到公路系统的正常使用,严重的甚至造成巨大的生命财产损失。这些国情使得我国的交通基础设施建设已经开始进入到新建和维修改造并重的发展时期。因此,为了满足现代交通的需求和现行桥梁结构相关规范的要求,同时为了合理分配有限的公路建设资金、节省国家交通建设资源、挖掘在役旧桥的承载潜力,研究开发新型的桥梁加固技术与材料,并在病危旧桥的加固工程中合理的加以应用,恢复和提高旧桥的承载能力及通行能力,延长桥梁的使用寿命,以满足现代化交通运输的需要,是切合我国当前国情的必然选择。本文结合湖南省应用基础重点项目课题,以预应力碳纤维板加固瞿家塅桥为工程背景,对预应力碳纤维板加固大比例钢筋混凝土T梁的受力性能与设计理论进行了较为深入、系统的研究,主要进行了以下几方面的研究工作:(1)通过对预应力碳纤维板加固大比例钢筋混凝土T梁进行静载试验研究,研究了加固梁的受力特性、破坏形态、承载能力以及裂缝发展等性能;分析比较了预应力碳纤维板加固与非预应力碳纤维板加固的性能差异;考察了预应力碳纤维板有无原始损伤对受弯性能的影响。(2)通过理论分析,推导了预应力碳纤维板加固T梁的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载计算公式,计算结果与试验测试数据吻合较好;推导了发生界限破坏时碳纤维板补强率的计算公式,可依据此数值的大小判断预应力碳纤维板加固受弯构件的破坏模式。(3)成功应用预应力碳纤维板加固技术完成了长沙县瞿家塅桥的加固工作,并对该桥进行了荷载试验,评估其加固效果。同时在加固桥底部混凝土和碳纤维板上布置了基于布里渊光时域反射计(BOTDR)测量技术的分布式传感光纤,为进行预应力碳纤维板加固桥梁的长期性能监测创造了良好的条件。