预应力碳纤维板曲线张拉工艺及应用研究

摘要

利用预应力碳纤维板加固等截面桥梁的技术已得到较多的运用，而在变截面梁桥加固运用上则比较少见。针对变截面桥梁加固，本文以曲线张拉的预应力碳纤维板为研究对象，尝试探究预应力碳纤维板在变截面桥梁加固中的预应力损失及张拉工艺。通过本文的研究，得到如下主要结论:
　　1、首先通过实验探究曲线张拉状态下预应力碳纤维板和转向块之间接触产生的摩擦损失，利用波形锚具张拉系统控制碳纤维板张拉角度的情况下，通过改变不同的摩擦介质和不同的转向块个数，探究预应力碳纤维板与转向块之间不同摩擦介质间接触所产生的预应力损失，以此开展曲线碳纤维板张拉试验研究。在实验中，分析比较各种介质材料的物理性质，进行四组不同摩擦介质的对比试验并对其进行相关计算。
　　2、在转向块位置，由于在碳纤维板与接触面的曲率变化引起碳纤维板与转向块接触间的法向正压力分布在实际上是不均匀的，因此笔者在弹性接触分析的基础上提出三种简化的分布假设，推导出在弯曲状态下碳纤维板与转向块接触之间的接触压力表达式和预应力摩阻损失公式，比较分析得出均匀分布所计算的摩擦损失较大，当张拉力值较小时，按均匀分布计算摩擦损失偏安全，因此均匀分布所计算的摩擦公式可以将其应用到实际工程中。
　　3、以南京三汊河大桥变截面连续梁桥加固为例，详细介绍了曲线张拉施工工艺，并对实际工程施工中碳纤维板曲线张拉时的预应力损失进行了试验，并利用本文的研究成果进行对比分析，进一步验证了预应力摩阻公式的准确性。南京三汊河大桥加固的顺利实施，验证了预应力碳纤维板加固技术在变截面梁桥也是比较适用的且有效的加固方法。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 目前常用桥梁加固方法

1．3 碳纤维复合材料研究现状

1．4 国内外预应力碳纤维材料研究现状

1．5 国内外曲线张拉预应力碳纤维材料研究现状

1．6 研究背景与内容

第二章 CFRP板曲线张拉转向块处应力损失试验研究

2．1 引言

2．2 摩擦材料的选取

2．3 试验材料

2．4 试验设计与制作

2．5 试验测量和加载方案

2．6 本章小结

3．1 引言

3．2 方案一试验及结果

3．3 方案二试验及结果

3．4 方案三试验及结果

3．5 方案四试验及结果

3．6 本章小结

第四章 转向块个数对摩擦损失的影响试验及结果分析

4．1 引言

4．2 方案四试验及结果

4．3 方案五试验及结果

4．4 方案六试验及结果

4．4 试验对比分析

4．4 本章小结

5．1 引言

5．2 根据摩擦因素求取摩擦损失

5．3 摩擦力与转向块处接触法向压力不均匀分布

5．4 法向压力分布不均匀时摩阻损失

5．5 试验值与理论值对比

5．6 本章小结

第六章 曲线张拉工艺及工程实例研究

6．1 工程概况

6．2 施工前的准备工作

6．3 施工工艺流程

6．4 混凝土表面处理、植筋工艺及要求

6．5 成品碳纤维板安装及预应力张拉粘结

6．6 张拉预应力碳纤维板施工控制

6．7 碳纤维板加固变截面梁桥的可行性

6．7 本章结论

第七章 结论及展望

7．1 结论

7．2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及取得的科研成果