目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 SMA材料性能 3
1.2.1 SMA形狀記憶效應和超彈性 3
1.2.2 三種主要SMA的力學和物理性能 5
1.2.3 SMA工程應用舉例 6
1.3 SMA加固結構的應用類型及研究 9
1.3.1 SMA粘貼加固 9
1.3.2 SMA纏繞加固 11
1.3.3 SMA嵌入加固 12
1.4 本章小結 12
參考文獻 13
第2章 形狀記憶合金的回復力機制 18
2.1 SMA回復力原理 18
2.2 SMA回復力研究現(xiàn)狀 20
2.3 回復力試驗方法 21
2.3.1 試驗材料 21
2.3.2 試驗方法 23
2.4 NiTi-SMA回復力研究 24
2.4.1 熱處理對NiTi-SMA力學性質的影響 24
2.4.2 熱處理對相變行為的影響 26
2.4.3 熱處理對回復力的影響 27
2.4.4 預應變對回復力的影響 29
2.4.5 應力保持 33
2.4.6 低溫對回復力的影響 34
2.4.7 討論 34
2.5 NiTiNb-SMA回復力研究 37
2.5.1 微觀結構 37
2.5.2 熱處理對力學行為的影響 37
2.5.3 熱處理對相變行為的影響 39
2.5.4 熱處理對回復力的影響 40
2.5.5 預應變對回復力的影響 41
2.5.6 應力保持 44
2.5.7 低溫對回復力的影響 45
2.5.8 討論 46
2.6 Fe-SMA回復力研究 49
2.6.1 Fe-SMA的力學和相變行為 49
2.6.2 預應變對回復力的影響 49
2.6.3 應力保持 52
2.6.4 低溫對回復力的影響 52
2.6.5 討論 53
2.7 本章小結 54
參考文獻 55
第3章 SMA粘貼與疲勞性能 58
3.1 SMA拔出試驗研究 58
3.1.1 膠層中SMA絲的拔出行為 58
3.1.2 試驗方法 59
3.1.3 試驗結果 62
3.1.4 性能對比 69
3.2 SMA/鋼界面性能研究 71
3.2.1 試驗方法 72
3.2.2 界面剪應力與滑移數(shù)值計算 76
3.2.3 試驗結果及性能對比 78
3.2.4 SMA/鋼界面極限承載力 86
3.3 SMA材料的疲勞性能研究 89
3.3.1 NiTi-SMA板力學與回復力性能 89
3.3.2 試驗方法 92
3.3.3 試驗結果及性能對比 93
3.4 本章小結 97
參考文獻 97
第4章 SMA加固帶裂紋鋼板研究 99
4.1 抗拉承載力試驗與疲勞性能試驗方案 99
4.1.1 試件制作 99
4.1.2 試驗裝置及試驗方案 101
4.2 抗拉性能研究 102
4.2.1 荷載-位移關系 102
4.2.2 裂紋尖端應變發(fā)展規(guī)律 103
4.2.3 承載能力與極限位移 104
4.2.4 理論分析 105
4.3 疲勞性能研究 112
4.3.1 疲勞破壞模式 112
4.3.2 裂紋尖端應變發(fā)展規(guī)律 112
4.3.3 疲勞壽命 113
4.3.4 疲勞裂紋擴展 115
4.3.5 疲勞剛度退化 115
4.4 SMA/CFRP復合加固機理 116
4.5 本章小結 118
參考文獻 119
第5章 SMA加固帶裂紋鋼梁研究 120
5.1 SMA加固鋼梁抗彎承載力試驗研究 120
5.1.1 試驗設計 120
5.1.2 靜載結果分析 123
5.2 加固鋼梁理論計算 128
5.2.1 基本假定 128
5.2.2 裂紋尖端屈服彎矩與極限彎矩 128
5.2.3 模型驗證 130
5.3 疲勞性能研究 131
5.3.1 試驗設計 131
5.3.2 加載裝置及測試程序 132
5.3.3 疲勞結果分析 132
5.4 本章小結 142
參考文獻 143
第6章 SMA絲加固鋼筋混凝土柱的試驗研究及理論分析 144
6.1 預應力SMA絲加固鋼筋混凝土柱試驗研究 144
6.1.1 SMA絲選材與材料性能試驗 144
6.1.2 混凝土材料及性能 150
6.1.3 鋼筋材料及性能 150
6.1.4 試件設計與制作 151
6.1.5 加固方案與試驗設計 152
6.1.6 結果與討論 156
6.2 預應力SMA絲加固鋼筋混凝土柱軸向承載力理論計算 167
6.2.1 鋼筋混凝土柱側向約束應力計算 167
6.2.2 Mander約束混凝土模型 169
6.2.3 鋼筋混凝土柱側向應變計算 170
6.2.4 預損傷對于承載力的影響 172
6.2.5 計算值與實測值對比 173
6.3 本章小結 173
參考文獻 174
第7章 SMA和CFRP加固混凝土梁的抗彎性能研究 176
7.1 嵌入式SMA的回復性能研究 176
7.1.1 嵌入式SMA絲的錨具 176
7.1.2 回復力試驗研究 178
7.1.3 PCM內SMA回復力試驗研究 178
7.1.4 回復力試驗結果分析 179
7.2 SMA/CFRP復合加固梁的抗彎性能研究 180
7.2.1 試驗材料及其參數(shù) 180
7.2.2 混凝土梁的設計與制作 181
7.2.3 混凝土梁的SMA/CFRP復合加固過程 183
7.2.4 試驗裝置及加載方案 184
7.3 加固梁抗彎試驗的結果與分析 185
7.3.1 加固梁的受力過程及破壞現(xiàn)象 185
7.3.2 試驗梁力學行為及撓度分析 187
7.3.3 承載能力對比 189
7.3.4 延性分析 190
7.3.5 試件鋼筋應變分析 191
7.3.6 試件CFRP布應變分析 191
7.4 SMA/CFRP復合加固梁極限彎矩的計算分析 193
7.4.1 加固梁極限彎矩的計算公式 193
7.4.2 加固梁的計算值與試驗值比較 195
7.4.3 SMA和CFRP用量對加固梁極限彎矩的影響 196
7.5 本章小結 196
參考文獻 197
第8章 工程案例 199
8.1 工程介紹 199
8.2 加固方案 200
8.2.1 裂紋成因與受力分析 200
8.2.2 加固方式 201
8.2.3 有限元分析 202
8.2.4 現(xiàn)場加固與儀器布設 204
8.3 結果與分析 210
8.3.1 現(xiàn)場測試 210
8.3.2 長期監(jiān)測 212
8.4 本章小結 220
參考文獻 220
彩圖