本文選題：鋼筋混凝土梁 + 結(jié)構(gòu)加固��； 參考：《沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：纖維增強(qiáng)塑性材料(FRP)在工程中已得到廣泛應(yīng)用。FRP加固技術(shù)是指采用高性能環(huán)氧樹(shù)脂膠將纖維增強(qiáng)材料粘結(jié)固定于結(jié)構(gòu)的表面,與結(jié)構(gòu)中的材料共同承載,協(xié)同工作,可以增大結(jié)構(gòu)的承載力,進(jìn)而起到結(jié)構(gòu)修補(bǔ)的效果。論文利用有限元程序ANSYS對(duì)玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(GFRP)加固鋼筋混凝土進(jìn)行研究,建立GFRP加固混凝土梁的計(jì)算模型,結(jié)合已有實(shí)驗(yàn)對(duì)加固梁的力學(xué)性能進(jìn)行分析,驗(yàn)證模型的正確性。研究不同初始荷載下GFRP加固混凝土梁的加固效果,當(dāng)鋼筋屈服后用GFRP布對(duì)其進(jìn)行加固,鋼筋混凝土梁的承載力仍有明顯提高;分析不同載荷下混凝土梁的跨中應(yīng)力沿梁高度截面上的分布情況。隨著載荷增加,受拉區(qū)域不斷沿高度方向擴(kuò)展,混凝土受壓區(qū)域應(yīng)力呈現(xiàn)非線性,GFRP中應(yīng)力隨之繼續(xù)增加直至梁體破壞。碳納米管為一種新興并具有石墨結(jié)晶的納米材料。其重量輕,并有許多物理及化學(xué)機(jī)能,需要進(jìn)一步研究。由于多壁碳納米管相對(duì)于單壁碳納米管性能好、價(jià)格低,作為增強(qiáng)材料已被學(xué)者進(jìn)行研究。將碳納米管加入混凝土梁中可改善梁的力學(xué)特性,碳納米管混凝土梁的應(yīng)力、彈性模量等參數(shù)根據(jù)復(fù)合材料力學(xué)混合規(guī)則的彈性相加理論求出。論文將研究GFRP布加固碳納米管混凝土梁的承載力情況。復(fù)合材料的應(yīng)力及彈性模量等特性適合于復(fù)合體的各部分參數(shù)的彈性相加理論。利用ANSYS建立摻入碳納米管的GFRP加固梁的有限元分析模型,與GFRP加固混凝土梁、未加固的鋼筋混凝土梁的對(duì)比分析,研究其承載力情況、破壞過(guò)程及梁跨中沿截面高度的應(yīng)力分布情況。分析碳納米管長(zhǎng)徑比對(duì)碳納米管增強(qiáng)水泥(混凝土)基應(yīng)力分布的影響,得出長(zhǎng)徑比較大時(shí)有利于發(fā)揮碳納米管的性能優(yōu)勢(shì),提高復(fù)合質(zhì)料整體的承載能力。
[Abstract]:Fiber reinforced plastic material (FRP) has been widely used in engineering. FRP strengthening technology means that the fiber reinforced material is bonded to the surface of the structure by using high performance epoxy resin adhesive, and it works together with the material in the structure. Can increase the bearing capacity of the structure, and then play the effect of structural repair. In this paper, the finite element program ANSYS is used to study the reinforcement of reinforced concrete (RC) reinforced with glass fiber reinforced polymer (GFRP), and the calculation model of GFRP reinforced concrete beam is established. The mechanical properties of the strengthened beam are analyzed in combination with the existing experiments. Verify the correctness of the model. The reinforcement effect of GFRP reinforced concrete beams under different initial loads is studied. When the steel bars yield and the reinforced concrete beams are strengthened with GFRP cloth, the bearing capacity of the reinforced concrete beams is obviously improved. The distribution of mid-span stress along the beam height section under different loads is analyzed. With the increase of load, the tensile region expands continuously along the direction of height, and the stress in the compressive region of concrete continues to increase until the beam is destroyed. Carbon nanotubes (CNTs) are new materials with graphite crystallization. It is light in weight and has many physical and chemical functions that require further study. Multiwalled carbon nanotubes (MwCNTs) have been studied as reinforcement materials because of their good properties and low price compared with single-walled CNTs. The mechanical properties of concrete beams can be improved by adding carbon nanotubes to concrete beams. The stress and elastic modulus of concrete beams with carbon nanotubes are calculated according to the elastic addition theory of composite mechanical mixing rules. In this paper, the bearing capacity of carbon nanotube concrete beams strengthened with GFRP sheets is studied. The properties of the composite such as stress and elastic modulus are suitable for the elastic addition theory of various parameters of the composite. The finite element analysis model of GFRP strengthened beams with carbon nanotubes was established by using ANSYS. Compared with GFRP reinforced concrete beams and unstrengthened reinforced concrete beams, the bearing capacity of the beams was studied. Failure process and stress distribution in the middle of beam span along section height. The influence of the ratio of length to diameter of carbon nanotubes on the stress distribution of cement (concrete) matrix reinforced by carbon nanotubes is analyzed. It is concluded that when the length and diameter of carbon nanotubes are large, the performance advantages of carbon nanotubes can be brought into play and the overall bearing capacity of composite materials can be improved.
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TU37

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本文編號(hào)：1841591