預應力CFRP板加固梁橋的效果監(jiān)測與研究.pdf

1、預應力CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer Plate)板快速加固橋梁技術是近年來發(fā)展的橋梁結構新型加固技術，然而目前尚缺乏預應力CFRP預應力損失的有效監(jiān)測和評價方法。針對該現(xiàn)狀，本文首次采用長標距光纖光柵(FBG)傳感技術監(jiān)測預應力損失，通過系列試驗和有限元分析綜合研究了預應力CFRP板加固混凝土結構的力學性能及其預應力損失特征，提出了相應的預應力損失監(jiān)測和評價方法。最后，以汾灌高速新沭河大橋預應

2、力CFRP板加固工程為背景，通過長期預應力損失監(jiān)測和有限元軟件建模驗證了基于長標距FBG傳感的預應力損失監(jiān)測和評價方法的有效性。主要研究內容及結論如下:
　　(1)通過對體外預應力CFRP板加固混凝土梁的CFRP預應力損失以及施工過程與使用過程中混凝土受拉與受壓區(qū)應力進行理論分析，分析了預應力損失的幾方面主要原因，并推導了相應的預應力損失公式。同時，推導了在加固施工過程中和加固后正常使用中的混凝土最大拉壓應力計算公式。
　　

3、(2)本文開展試驗梁實驗研究預應力CFRP加固技術。采用用分布式長標距FBG傳感技術實時監(jiān)測了預應力CFRP板加固實驗梁張拉過程及完成后的CFRP板、混凝土以及鋼筋的應變變化狀況，50天預應力損失趨于穩(wěn)定并小于5％，表明CFRP板可與混凝土梁共同工作，滿足預期要求;同時，開展了四點彎靜載和疲勞試驗，結果表明:預應力CFRP板具有良好的加固效果，混凝土的初始開裂荷載和承載力分別提高60％和30％以上，錨固系統(tǒng)具有良好的抗疲勞性能。建立AN

4、SYS模型對試驗梁進行分析，張拉過程中各部分應變變化與試驗梁實測數(shù)據(jù)基本一致，表明試驗梁張拉過程滿足加固要求。試驗梁分別使用力卡錨固系統(tǒng)和剛性自鎖式錨固系統(tǒng)兩種系統(tǒng)，對CFRP板施加預應力進行平行對比研究，得出力卡錨固系統(tǒng)張拉完成后達到了更好的加固效果。
　　(3)采用長標距FBG傳感器對新沭河橋預應力CFRP板加固工程進行監(jiān)測，研究了加固中CFRP板及混凝土的應變變化，以及預應力CFRP板長期應變損失。結果表明，加固后箱梁跨中混