基于GFRP加固的鋼筋混凝土梁抗連續(xù)性倒塌性能研究
發(fā)布時(shí)間:2023-01-30 13:17
連續(xù)倒塌是建筑結(jié)構(gòu)由于自然因素或者恐怖襲擊等人為因素引起的偶然荷載作用,造成結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的破壞而引起的連續(xù)反應(yīng)造成結(jié)構(gòu)周邊構(gòu)件破壞,最終使結(jié)構(gòu)不成比例的整體倒塌。發(fā)生連續(xù)倒塌事故會(huì)造成嚴(yán)重的生命財(cái)產(chǎn)損失,因此采用何種方式加固梁柱結(jié)構(gòu)日益引起工程界的關(guān)注,F(xiàn)今GFRP布由于其輕質(zhì),高強(qiáng),耐腐蝕以及與鋼筋適應(yīng)性好等特點(diǎn)而被運(yùn)用到工程加固領(lǐng)域。因?yàn)镚 FRP布材料經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,因此在結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。本文采用GFRP布加固梁上部鋼筋,為了研究試件是否采用GFRP加固、G FRP加固方式的不同、GFRP加固層數(shù)的不同對(duì)結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌性能的影響,通過對(duì)五個(gè)一榀梁柱子結(jié)構(gòu)模型分別運(yùn)用有限元分析軟件分析,并對(duì)模型根據(jù)經(jīng)典彈塑性理論進(jìn)行理論分析。主要研究?jī)?nèi)容如下所示:1,每個(gè)模型的基礎(chǔ)都是一層4跨RC梁柱子結(jié)構(gòu)。首先對(duì)未加固模型與梁上下表面采用GFRP布縱向加固一層模型分別進(jìn)行抗連續(xù)倒塌擬靜力數(shù)值模擬分析。通過對(duì)比分析失效柱處的位移-荷載曲線、位移-軸力曲線、梁關(guān)鍵截面應(yīng)力曲線以及梁機(jī)制和懸鏈線機(jī)制階段的峰值承載力等影響因素。探究在梁上部鋼筋截?cái)嗟幕A(chǔ)上采用GFRP布加固梁柱結(jié)構(gòu)抵御連續(xù)倒塌...
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國(guó)外連續(xù)倒塌事故
1.2.1 英國(guó)首都RonanPoint公寓倒塌事件
1.2.2 馬來(lái)西亞高峰塔坍塌事故
1.2.3 泰國(guó)皇家廣場(chǎng)酒店坍塌事故
1.2.4 印度11.15大樓倒塌事件
1.2.5 巴西三座辦公樓倒塌事故
1.3 國(guó)內(nèi)連續(xù)倒塌事故
1.3.1 安徽馬鞍山“8.2”蒙牛乳業(yè)公司火災(zāi)事故
1.3.2 香港馬頭圍道塌樓
1.3.3 汶川地震大量房屋倒塌
1.4 國(guó)內(nèi)外結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌研究現(xiàn)狀
1.4.1 國(guó)內(nèi)外抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)規(guī)范
1.4.2 結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌試驗(yàn)研究現(xiàn)狀
1.4.3 結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
1.5 采用FRP加固結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌現(xiàn)狀
1.6 本文的研究工作
第二章 OpenSees軟件介紹及建模方法
2.1 數(shù)值模擬軟件OpenSees介紹
2.2 OpenSees單元力學(xué)模型簡(jiǎn)介
2.2.1 材料本構(gòu)關(guān)系
2.2.2 OpenSees纖維模型截面劃分介紹
2.2.3 OpenSees纖維單元模型
2.2.4 本文采用的OpenSees分析方法
2.3 本章小結(jié)
第三章 GFRP布加固梁柱結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌有限元分析
3.1 概述
3.2 PKPM模型構(gòu)建
3.2.1 PKPM設(shè)計(jì)基本參數(shù)
3.2.2 PKPM梁柱配筋圖
3.3 OpenSees數(shù)值模擬分析
3.3.1 驗(yàn)證結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌性能試驗(yàn)
3.3.2 OpenSees建立梁柱結(jié)構(gòu)模型
3.3.3 未加固與加固模型力-位移曲線對(duì)比分析
3.3.4 未加固與加固模型梁關(guān)鍵截面應(yīng)力分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 GFRP布加固梁柱結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌理論計(jì)算
4.1 概述
4.2 梁柱結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌梁機(jī)制階段承載力計(jì)算
4.3 梁柱結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌復(fù)合機(jī)制階段承載力計(jì)算
4.4 梁柱結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌懸鏈線機(jī)制階段承載力計(jì)算
4.5 未加固模型與加固模型數(shù)值模擬結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析
4.6 本章小結(jié)
第五章 不同GFRP布加固方式對(duì)梁柱結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌性能影響
5.1 概述
5.2 GFRP布加固層數(shù)不同對(duì)梁柱結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌性能的影響
5.3 GFRP布錨固箍加固方式不同對(duì)梁柱結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌性能的影響
5.3.1 橫向錨固箍模型與斜向錨固箍模型力-位移對(duì)比分析
5.3.2 橫向錨固箍模型與斜向錨固箍模型梁失效柱截面應(yīng)力分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]玻璃纖維加固梁柱結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌性能數(shù)值分析[J]. 秦衛(wèi)紅,馮鵬,施凱捷,蘇洋. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(11)
[2]基于OpenSees的RC框架-核心筒超高層建筑抗震彈塑性分析[J]. 解琳琳,黃羽立,陸新征,林楷奇,葉列平. 工程力學(xué). 2014(01)
[3]基于OpenSees的鋼-混凝土組合梁非線性有限元分析[J]. 張俊峰,李天,董林林. 世界地震工程. 2013(02)
[4]基于OpenSEES的RC梁柱組合件低周反復(fù)試驗(yàn)數(shù)值模擬[J]. 許建立,余瓊,劉金成. 結(jié)構(gòu)工程師. 2013(02)
[5]基于OpenSEES的圬工拱橋內(nèi)力分析及倒塌過程模擬[J]. 彭衛(wèi)兵,熊志洪,潘曉東,趙麒麟. 工程力學(xué). 2013(04)
[6]CFRP中等約束鋼筋混凝土方柱單軸受壓應(yīng)力-應(yīng)變模型[J]. 王震宇,王代玉,呂大剛,郭瑞峰. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2011(04)
[7]RC框架結(jié)構(gòu)合理破壞機(jī)制的實(shí)現(xiàn)[J]. 韓軍,李英民,姬淑艷. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(12)
[8]CFRP加固鋼筋混凝土梁抗爆性能試驗(yàn)研究[J]. 陳萬(wàn)祥,嚴(yán)少華. 土木工程學(xué)報(bào). 2010(05)
[9]OpenSees中三種非線性梁柱單元的研究[J]. 寧超列,段忠東. 低溫建筑技術(shù). 2009(03)
[10]負(fù)載下碳纖維布約束混凝土方柱軸壓應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的試驗(yàn)研究與分析[J]. 潘毅,曹雙寅,敬登虎,陳德寶. 土木工程學(xué)報(bào). 2009(01)
博士論文
[1]基于有限單元柔度法的鋼筋混凝土框架三維非彈性地震反應(yīng)分析[D]. 陳滔.重慶大學(xué) 2003
碩士論文
[1]基于OpenSEES的結(jié)構(gòu)性能分析方法研究[D]. 傅羅真.南京航空航天大學(xué) 2011
[2]基于OpenSees的鋼筋混凝土非線性有限元分析及試驗(yàn)對(duì)比[D]. 高嵩.合肥工業(yè)大學(xué) 2010
本文編號(hào):3733105
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國(guó)外連續(xù)倒塌事故
1.2.1 英國(guó)首都RonanPoint公寓倒塌事件
1.2.2 馬來(lái)西亞高峰塔坍塌事故
1.2.3 泰國(guó)皇家廣場(chǎng)酒店坍塌事故
1.2.4 印度11.15大樓倒塌事件
1.2.5 巴西三座辦公樓倒塌事故
1.3 國(guó)內(nèi)連續(xù)倒塌事故
1.3.1 安徽馬鞍山“8.2”蒙牛乳業(yè)公司火災(zāi)事故
1.3.2 香港馬頭圍道塌樓
1.3.3 汶川地震大量房屋倒塌
1.4 國(guó)內(nèi)外結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌研究現(xiàn)狀
1.4.1 國(guó)內(nèi)外抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)規(guī)范
1.4.2 結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌試驗(yàn)研究現(xiàn)狀
1.4.3 結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
1.5 采用FRP加固結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌現(xiàn)狀
1.6 本文的研究工作
第二章 OpenSees軟件介紹及建模方法
2.1 數(shù)值模擬軟件OpenSees介紹
2.2 OpenSees單元力學(xué)模型簡(jiǎn)介
2.2.1 材料本構(gòu)關(guān)系
2.2.2 OpenSees纖維模型截面劃分介紹
2.2.3 OpenSees纖維單元模型
2.2.4 本文采用的OpenSees分析方法
2.3 本章小結(jié)
第三章 GFRP布加固梁柱結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌有限元分析
3.1 概述
3.2 PKPM模型構(gòu)建
3.2.1 PKPM設(shè)計(jì)基本參數(shù)
3.2.2 PKPM梁柱配筋圖
3.3 OpenSees數(shù)值模擬分析
3.3.1 驗(yàn)證結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌性能試驗(yàn)
3.3.2 OpenSees建立梁柱結(jié)構(gòu)模型
3.3.3 未加固與加固模型力-位移曲線對(duì)比分析
3.3.4 未加固與加固模型梁關(guān)鍵截面應(yīng)力分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 GFRP布加固梁柱結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌理論計(jì)算
4.1 概述
4.2 梁柱結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌梁機(jī)制階段承載力計(jì)算
4.3 梁柱結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌復(fù)合機(jī)制階段承載力計(jì)算
4.4 梁柱結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌懸鏈線機(jī)制階段承載力計(jì)算
4.5 未加固模型與加固模型數(shù)值模擬結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析
4.6 本章小結(jié)
第五章 不同GFRP布加固方式對(duì)梁柱結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌性能影響
5.1 概述
5.2 GFRP布加固層數(shù)不同對(duì)梁柱結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌性能的影響
5.3 GFRP布錨固箍加固方式不同對(duì)梁柱結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌性能的影響
5.3.1 橫向錨固箍模型與斜向錨固箍模型力-位移對(duì)比分析
5.3.2 橫向錨固箍模型與斜向錨固箍模型梁失效柱截面應(yīng)力分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]玻璃纖維加固梁柱結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌性能數(shù)值分析[J]. 秦衛(wèi)紅,馮鵬,施凱捷,蘇洋. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(11)
[2]基于OpenSees的RC框架-核心筒超高層建筑抗震彈塑性分析[J]. 解琳琳,黃羽立,陸新征,林楷奇,葉列平. 工程力學(xué). 2014(01)
[3]基于OpenSees的鋼-混凝土組合梁非線性有限元分析[J]. 張俊峰,李天,董林林. 世界地震工程. 2013(02)
[4]基于OpenSEES的RC梁柱組合件低周反復(fù)試驗(yàn)數(shù)值模擬[J]. 許建立,余瓊,劉金成. 結(jié)構(gòu)工程師. 2013(02)
[5]基于OpenSEES的圬工拱橋內(nèi)力分析及倒塌過程模擬[J]. 彭衛(wèi)兵,熊志洪,潘曉東,趙麒麟. 工程力學(xué). 2013(04)
[6]CFRP中等約束鋼筋混凝土方柱單軸受壓應(yīng)力-應(yīng)變模型[J]. 王震宇,王代玉,呂大剛,郭瑞峰. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2011(04)
[7]RC框架結(jié)構(gòu)合理破壞機(jī)制的實(shí)現(xiàn)[J]. 韓軍,李英民,姬淑艷. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(12)
[8]CFRP加固鋼筋混凝土梁抗爆性能試驗(yàn)研究[J]. 陳萬(wàn)祥,嚴(yán)少華. 土木工程學(xué)報(bào). 2010(05)
[9]OpenSees中三種非線性梁柱單元的研究[J]. 寧超列,段忠東. 低溫建筑技術(shù). 2009(03)
[10]負(fù)載下碳纖維布約束混凝土方柱軸壓應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的試驗(yàn)研究與分析[J]. 潘毅,曹雙寅,敬登虎,陳德寶. 土木工程學(xué)報(bào). 2009(01)
博士論文
[1]基于有限單元柔度法的鋼筋混凝土框架三維非彈性地震反應(yīng)分析[D]. 陳滔.重慶大學(xué) 2003
碩士論文
[1]基于OpenSEES的結(jié)構(gòu)性能分析方法研究[D]. 傅羅真.南京航空航天大學(xué) 2011
[2]基于OpenSees的鋼筋混凝土非線性有限元分析及試驗(yàn)對(duì)比[D]. 高嵩.合肥工業(yè)大學(xué) 2010
本文編號(hào):3733105
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