FRP加固具裂纹RC梁的动力学特性及疲劳分析
钢筋混凝土梁结构在土木工程中得到了广泛应用，但混凝结构土本身的一些特性、施工工艺的缺陷以及结构在服役过程中都将导致结构产生裂纹。裂纹的产生必将导致结构承载能力的下降并危及结构的安全使用以及降低结构的设计使用寿命。因此，对产生裂纹的桥梁进行加固是提高桥梁承载能力和延长使用寿命有效而又经济的途径。FRP(纤维增强复合材料)具有重量轻、强度高、耐腐蚀及耐疲劳等特点，随着FRP的价格的逐渐下降，FRP材料越来越多运用到了桥梁的加固中。用FRP对具裂纹RC梁（钢筋混凝土梁）进行加固后，加固梁的动力学特性、承载能力以及疲劳寿命都有所改变。因此，对FRP加固具裂纹RC梁的动力学特性及疲劳寿命进行研究，有助于人们对加固后RC梁的动力学特性有更深入的了解，对加固梁的疲劳寿命进行研究可以更好地了解现有桥梁的健康状况，并为桥梁的加固设计提供指导和参考的依据。
第一章:介绍FRP加固具裂纹RC梁的动力学分析和疲劳分析的研究背景、研究现状、研究意义及研究方法。
第二章:基于Bernoulli-Euler梁理论，并运用Hamilton能量原理，研究了加固梁的自由振动的特性。为了考虑裂纹产生的应力集中效应，将裂纹影响因子引入具裂纹的加固梁中。讨论了裂纹在不同的位置和深度、钢筋约束效应以及FRP加固作用对梁前三阶固有频率的影响。
第三章:研究了加固梁在简谐载荷作用下的位移响应。讨论了加固梁在不同大小和频率的简谐载荷作用下，钢筋约束效应、FRP加固作用、裂纹深度及裂纹位置等因素对加固梁位移响应的影响。
第四章:基于Paris公式对考虑FRP和钢筋约束时具裂纹RC梁的疲劳寿命进行了分析。根据加固梁在简谐载荷作用下的位移响应，并基于Paris公式推导出计算加固梁疲劳寿命的方法。分别用理论分析方法和数值模拟的方法对算例进行计算，对比分析了加固梁在不同载荷作用下的应力强度因子和疲劳寿命。
最后:对本文的分析进行总结，并对考虑钢筋约束效应和FRP加固作用的具裂纹RC梁的动力学特性和疲劳寿命研究方向进行了介绍。
RC梁;FRP加固;钢筋约束效应;能量原理;疲劳寿命;动力学特性
长沙理工大学
硕士
工程力学
陈得良
2013
中文
TU375.1;TU312.1
71
2013-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）