筒倉結(jié)構(gòu)以容量大、占地少、卸料快、機械化程度高等優(yōu)點,被廣泛應用到各個領域。自從唐山大地震以來,對筒倉結(jié)構(gòu)地震響應方向的研究越來越多,但纖維加固筒倉結(jié)構(gòu)的地震響應方向的研究較少。本文以山東濱州北海有限公司鋼筋混凝土氧化鋁筒倉加固工程為背景,對碳纖維布加固的筒倉結(jié)構(gòu)進行了抗震性能的研究,主要工作如下:首先對氧化鋁筒倉工程進行了全面的檢測鑒定,明確倉壁結(jié)構(gòu)實際鋼筋配置、混凝土強度等級、構(gòu)件尺寸等工程指標,采用PKPM軟件對氧化鋁筒倉受力性能進行了復核驗算,根據(jù)驗算結(jié)果,做出氧化鋁筒倉倉壁的加固設計方案。其次,采用SAP2000有限元軟件建立碳纖維加固氧化鋁筒倉數(shù)據(jù)模型,為方便比較,數(shù)據(jù)模型包括未加固筒倉、三層碳纖維加固筒倉、四層碳纖維加固筒倉和五層碳纖維加固筒倉等四種模型。最后根據(jù)地震活動的三要素選取適合氧化鋁筒倉的三條強震記錄(El Centro地震波、Taft地震波和天津?qū)幒拥卣鸩?,每條強震記錄被調(diào)整為五個等級的地震強度,對氧化鋁筒倉模型進行線性靜力分析、加速度時程分析和位移時程分析,探究碳纖維加固氧化鋁筒倉的抗震性能,主要分析結(jié)論如下:(1)對氧化鋁筒倉進行線性靜力分析,研究不同碳纖維布加固氧化鋁筒倉的徑向位移變化。數(shù)據(jù)顯示隨著碳纖維層數(shù)的增加,氧化鋁筒倉的徑向位移逐漸減小。結(jié)果表明碳纖維布為筒倉提供了有效的環(huán)向約束力,抑制筒倉徑向位移的擴大,對氧化鋁筒倉具有良好的加固效果。(2)隨著碳纖維層數(shù)的增加,筒倉的徑向位移在逐漸減小。但是隨著碳纖維層數(shù)的增加,每層碳纖維布為氧化鋁筒倉提供的有效約束力逐漸減小。(3)對氧化鋁筒倉進行加速度時程分析,隨著碳纖維加固的層數(shù)增加,筒倉的最大加速度不斷增大。在不同的地震荷載下,隨碳纖維層數(shù)的增加,加速度放大系數(shù)逐漸增大,數(shù)據(jù)分析表明碳纖維布加固對氧化鋁筒倉的剛度起到增強作用。(4)對氧化鋁筒倉進行位移時程分析,分析在多遇地震下不同層數(shù)碳纖維加固筒倉的最大相對位移變化。隨著筒倉碳纖維層數(shù)的增加,筒倉的相對位移逐漸減小。碳纖維布對筒倉位移變形具有良好的抑制作用。
【學位單位】：濟南大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TU37;TU352.11
【部分圖文】：

1.1 引言筒倉是一種貯存粒狀松散物體（如氧化鋁）的特種結(jié)構(gòu)，廣泛應用于糧食儲存、化工、冶金、煤礦以及建筑等多個專業(yè)。在用途上，可分為農(nóng)業(yè)筒倉和工業(yè)筒倉。在幾何形狀上，可分為圓形、矩形和多邊形等，與多邊形筒倉和矩形筒倉相比，圓形筒倉有容積大、受力均勻等優(yōu)點。在使用材料上，筒倉分為磚砌體筒倉、鋼筒倉和鋼筋混凝土筒倉。鋼筋混凝土筒倉按澆筑形式，可分為預制裝配式及整體澆筑式，預應力與非預應力筒倉。從經(jīng)濟、耐久性等方面考慮，工程上應用最廣泛的是整體澆筑的普通鋼筋混凝土筒倉�！朵摻罨炷镣矀}設計規(guī)范》[1]上規(guī)定，筒倉內(nèi)貯料的計算高度 hn與圓形筒倉的內(nèi)徑（矩形筒倉的短邊）之比大于或是等于 1.5 時，是深倉，小于 1.5 時，是淺倉。在筒倉倉壁支撐結(jié)構(gòu)上，可分為柱支撐式、筒壁支撐式、內(nèi)柱與筒壁支撐式。本文研究的為內(nèi)柱與筒壁支撐的筒倉。

1.1 引言筒倉是一種貯存粒狀松散物體（如氧化鋁）的特種結(jié)構(gòu)，廣泛應用于糧食儲存、化工、冶金、煤礦以及建筑等多個專業(yè)。在用途上，可分為農(nóng)業(yè)筒倉和工業(yè)筒倉。在幾何形狀上，可分為圓形、矩形和多邊形等，與多邊形筒倉和矩形筒倉相比，圓形筒倉有容積大、受力均勻等優(yōu)點。在使用材料上，筒倉分為磚砌體筒倉、鋼筒倉和鋼筋混凝土筒倉。鋼筋混凝土筒倉按澆筑形式，可分為預制裝配式及整體澆筑式，預應力與非預應力筒倉。從經(jīng)濟、耐久性等方面考慮，工程上應用最廣泛的是整體澆筑的普通鋼筋混凝土筒倉�！朵摻罨炷镣矀}設計規(guī)范》[1]上規(guī)定，筒倉內(nèi)貯料的計算高度 hn與圓形筒倉的內(nèi)徑（矩形筒倉的短邊）之比大于或是等于 1.5 時，是深倉，小于 1.5 時，是淺倉。在筒倉倉壁支撐結(jié)構(gòu)上，可分為柱支撐式、筒壁支撐式、內(nèi)柱與筒壁支撐式。本文研究的為內(nèi)柱與筒壁支撐的筒倉。

筒倉倉壁支撐結(jié)構(gòu)上，可分為柱支撐式、筒壁支撐式、內(nèi)柱與筒壁支撐式。本文研究的為內(nèi)柱與筒壁支撐的筒倉。圖 1.1 柱支撐式筒倉 圖 1.2 筒壁支撐式筒倉 圖1.3 內(nèi)柱-筒壁支撐式筒倉中國是人口大國，糧食為守過之本。1958 年糧食部在廣東召開的第一次全國設計會議，在全國掀起了糧倉設計的新高潮，磚石結(jié)構(gòu)的立筒倉逐步興起，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)立筒倉也逐漸在發(fā)展起來[2]。隨著筒倉結(jié)構(gòu)的蓬勃發(fā)展，鋼筋混凝土筒倉結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)、生活中的應用越來越多。例如在生產(chǎn)水泥添加劑-粉煤灰的企業(yè)中，鋼筋混凝土筒倉以其成本低、容量大等特點[3]被應用。但是隨著鋼筋混凝土筒倉服役的時間越來越長，筒倉各種破壞現(xiàn)象逐漸暴露出來，如鋼筋混凝土筒倉倉壁過早的出現(xiàn)了豎向裂縫現(xiàn)象，鋼筒倉出現(xiàn)了特有的“大象腳”等現(xiàn)象。纖維增強聚合物（Fiber Reinforced Polymer/Plastic，簡稱 FRP）是由纖維材料與基

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