CFRP嵌入式加固鋼筋混凝土結構研究及在基坑工程中的應用探索.pdf

1、東南大學呂志濤院士指出，未來將會有許多工程需要進行一定的修復和加固，研究如何選取更經濟，更合理的材料，將是未來加固領域研究的趨勢。經歷二十多年以來的發(fā)展，碳纖維增強復合材料（CFRP）在建筑結構和橋梁工程修復加固領域均得到了廣泛的應用。CFRP復合材料因其自身具備的輕質、高強、耐腐蝕性以及耐疲勞性等優(yōu)勢，在結構加固領域逐步代替粘貼鋼板、增大截面法等傳統(tǒng)的加固方式。
　　鑒于此，研究CFRP加固鋼筋混凝土結構構件，研究CFRP在工程

2、領域的應用顯得尤為必要。本文通過進行CFRP嵌入式加固鋼筋混凝土梁和異形柱，控制初始裂縫的研究，展開了大量試驗工作，取得較好的試驗結果。接著以通用的有限元分析軟件ABAQUS為求解核心，根據自己的試驗，模擬分析考慮了許多因試驗誤差引起的問題，得到了較好的解答。最后，將CFRP加固技術，以基于有限元模擬的形式，模擬探索了CFRP復合材料應用于基坑支撐加固和優(yōu)化設計中，主要包括:
　　(1)、本文對研究較少的NSM加固法，采用CFRP

3、進行對比試驗研究，對鋼筋混凝土梁和異形柱進行了大量的試驗研究和分析，探究了加固前后的極限荷載及應變等指標開展變化;
　　(2)、采用ABAQUS有限元分析軟件，對CFRP加固鋼筋混凝土梁和柱進行了大量的有限元模擬分析，有效地模擬了試驗開展，可以進一步指導試驗和理論研究;
　　(3)、提出了關于新型的碳纖維(CFRP)加固方法，采用了在偏心異形柱受拉破壞一側黏貼碳纖維板，在受壓破壞一側植入碳纖維筋的加固方法。研究了組合式碳纖維

4、加固鋼筋混凝土柱的性能與效果;
　　(4)、針對基坑施工時，在支撐施工上花費較大的費用和出現的基坑周圍位移控制加固，提出基于ABAQUS軟件模擬CFRP材料在基坑中的應用可行性研究，探索在支撐軸力不足時加固支撐，和初始設計時采用基坑支撐梁中植入鋼筋和FRP筋的組合，減少基坑支撐梁的尺寸和配筋，綜合考慮其經濟性，探索研究其可行性。
　　最后，研究結果表明，CFRP采用NSM法加固鋼筋混凝土結構可以有效地改善鋼筋混凝土結構的極限