本文選題：嵌入式 + 承載力��； 參考：《吉林建筑大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：FRP加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是近年來(lái)比較流行的一種加固技術(shù),近些年此技術(shù)廣泛的運(yùn)用于建筑物加固和舊房改造的各個(gè)方面,該技術(shù)是利用碳纖維或者其他纖維材料,使得二者共同工作以達(dá)到對(duì)于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的增強(qiáng)和改進(jìn)的效果。在此之前,國(guó)內(nèi)比較常見(jiàn)的FRP加固方式是外貼板材加固,對(duì)于柱的加固也是經(jīng)常使用外貼法。與傳統(tǒng)的加固法相比,嵌入式加固法除具有粘貼FRP材料加固法有的優(yōu)點(diǎn)外,還具有如下優(yōu)點(diǎn):a)FRP材料與原結(jié)構(gòu)粘結(jié)較好;b)可以削弱火災(zāi)對(duì)FRP材料的破壞;c)可以有效的進(jìn)行負(fù)彎矩加固;d)可以充分利用FRP材料得到強(qiáng)度,能有效提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的極限承載力。嵌入式加固常見(jiàn)使用于梁板結(jié)構(gòu)的加固,NSM應(yīng)用于RC柱的情況如今在國(guó)內(nèi)并沒(méi)有得到廣泛的認(rèn)可。國(guó)內(nèi)較為常用的加固柱的方法一般是外包角鋼或者外部約束纖維材料等。在國(guó)外,嵌入式加固柱已經(jīng)成為一種比較常見(jiàn)的加固方式。本文基于Barros的研究基礎(chǔ),將嵌入式加固技術(shù)引入有截面損傷的RC柱的加固中。文章里主要通過(guò)有限元軟件模擬,研究了嵌入式CFRP材料運(yùn)用到柱的加固時(shí),加固柱的承載力和延性等可靠性指標(biāo)的提高效果。文章除去緒論和結(jié)論及展望兩個(gè)章節(jié),一共分為三個(gè)章節(jié)。第二章主要闡述了嵌入式加固RC柱的抗彎試驗(yàn)過(guò)程,包括試驗(yàn)組的設(shè)置、材料選取、加載裝置和試驗(yàn)數(shù)據(jù),并簡(jiǎn)單介紹了該試驗(yàn)得到結(jié)論,一方面印證了嵌入式加固方法用于RC柱的加固對(duì)于其承載力和延性的提高是可行的,另一方面為后面的進(jìn)一步探究提出了前提。第三章主要闡述了采用ABAQUS有限元軟件模擬實(shí)驗(yàn)組的模擬結(jié)果,其中一部分是根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程模擬的RC柱的抗彎受力過(guò)程,考慮CFRP板條的良好的抗拉強(qiáng)度,板條沿著柱水平方向通長(zhǎng)布置,模擬荷載施加水平力和軸壓力的作用,根據(jù)試驗(yàn),主要控制變量是嵌入式板條的間距、軸壓比以及不同的加固方式(包括嵌入式加固、外包式加固以及復(fù)合加固方法);由試驗(yàn)數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)的比較得出結(jié)論是嵌入式加固方式用于RC柱是可行的,研究了軸壓比、加固板條間距等因素對(duì)于嵌入式加固的承載力和延性的提高水平以及復(fù)合式加固方法對(duì)于RC柱的極限抗剪承載力以及抗震的提高作用更為明顯,為后面嵌入式加固后,擬合柱的承載力的提高率的公式提出奠定了基礎(chǔ)。第四章將前兩章的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)的擬合和比較,根據(jù)曲線的擬合得到了嵌入式加固的承載力提高公式。本文以ABAQUS軟件為平臺(tái)對(duì)CFRP嵌入式加固柱受力性能進(jìn)行模擬研究,針對(duì)各個(gè)柱受力全過(guò)程做了比較與分析,說(shuō)明在采取合理的單元類型、本構(gòu)關(guān)系等情況下可以有效模擬CFRP嵌入式加固混凝土結(jié)構(gòu)的受力及變形情況,通過(guò)模擬給出了柱的滯回曲線,同時(shí)對(duì)有限元計(jì)算的塑形系數(shù)、承載力進(jìn)行了分析,模擬結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)相吻合。
[Abstract]:FRP reinforcement of concrete structures is a popular reinforcement technology in recent years. In recent years, this technology is widely used in various aspects of building reinforcement and old house reconstruction, the technology is to use carbon fiber or other fiber materials. Make the two work together to achieve the effect of strengthening and improving the structural components. Before this, the common FRP reinforcement method in China is the external sticking plate reinforcement, and the external sticking method is often used for the column reinforcement. Compared with the traditional reinforcement method, the embedded reinforcement method has the advantages of the FRP material strengthening method. It also has the following advantages: (1) FRP materials bond well with the original structure (b) can weaken the damage of FRP materials caused by fire) can effectively strengthen the FRP materials by negative bending moment) and can make full use of FRP materials to obtain strength, and can effectively improve the ultimate bearing capacity of structural members. The application of NSM in RC columns is not widely accepted in China. The commonly used reinforcement methods in China are external angle steel or externally confined fiber materials. In foreign countries, embedded reinforcement column has become a relatively common reinforcement method. Based on the research of Barros, the embedded reinforcement technique is introduced to RC columns with section damage. In this paper, the improvement effect of reliability indexes such as bearing capacity and ductility of columns strengthened with embedded CFRP material is studied by means of finite element software simulation. Apart from the introduction and conclusion and outlook, the article is divided into three chapters. The second chapter mainly describes the bending test process of RC columns strengthened by embedded system, including the setting of test group, material selection, loading device and test data, and briefly introduces the conclusion of the test. On the one hand, it is proved that it is feasible to improve the bearing capacity and ductility of RC columns strengthened by embedded reinforcement method, and on the other hand, the premise is put forward for further exploration. In the third chapter, the simulation results of the experimental group with ABAQUS finite element software are mainly described. Part of the simulation results are based on the bending stress process of RC column simulated by the experimental process, and the good tensile strength of the CFRP slab is considered. According to the experiment, the main control variables are the spacing of embedded slabs, axial compression ratio and different reinforcement methods (including embedded reinforcement). By comparing the experimental data with the simulated data, it is concluded that the embedded reinforcement method is feasible for RC columns, and the axial compression ratio is studied. The improvement of the bearing capacity and ductility of embedded columns due to the space between plates and strips, and the effect of composite reinforcement methods on the ultimate shear capacity and seismic resistance of RC columns are more obvious. The formula of increasing the bearing capacity of fitting column is put forward. In the fourth chapter, the experimental data of the first two chapters and the simulated data are fitted and compared in detail. According to the curve fitting, the formula for improving the bearing capacity of embedded reinforcement is obtained. In this paper, ABAQUS software is used as the platform to simulate and study the mechanical behavior of CFRP embedded strengthened columns, and the comparison and analysis of the whole process of each column are made, which shows that reasonable element types are being adopted. Under the condition of constitutive relation and so on, the stress and deformation of CFRP reinforced concrete structure can be effectively simulated. The hysteretic curve of column is given by simulation, and the plastic coefficient and bearing capacity calculated by finite element method are analyzed. The simulation results are in agreement with the experimental data.
【學(xué)位授予單位】：吉林建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TU375.3

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本文編號(hào)：1973141