FRP嵌入式加固混凝土梁抗剪性能研究
本文選題:纖維增強材料 + 嵌入式; 參考:《吉林建筑大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:FRP嵌入式加固混凝土梁是近年來一種新興結(jié)構(gòu)加固方法,纖維增強材料(fiber-reinforced polymer),FRP由于具有輕質(zhì)、高強、耐腐蝕、耐疲勞性能好等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用工程加固中。目前,比較普遍的加固方式有“表層嵌入式”和“外包法”,外包法技術(shù)手段比較成熟,而利用嵌入式加固還處在初級階段,尤其是研究FRP抗剪加固理論更少。本文主要通過abaqus有限元軟件模擬17根梁(2根對比梁和15根加固梁)研究抗剪力學(xué)性能,利用有限元模擬結(jié)果與試驗結(jié)果進行對比,來驗證有限元模擬的可靠性。以剪跨比、FRP板條間距、嵌貼角度、FRP種類、混凝土強度等為參數(shù)進行抗剪受力性能參數(shù)分析,分析加固梁極限承載力、剛度、箍筋與FRP板條應(yīng)變變化,結(jié)合有限元模擬分析FRP板條在加固過程中有效應(yīng)變的計算方法,并利用拱-桁架模型推導(dǎo)嵌入式加固混凝土梁抗剪承載力計算公式。與試驗結(jié)果比較而知,有限元模擬結(jié)果與試驗結(jié)果吻合良好,采用FRP嵌入式加固能顯著提高混凝土梁的抗剪承載力,改善混凝土的受力性能,剪跨比是影響加固梁抗剪承載力的關(guān)鍵因素,在其它條件不變情況下,剪跨比越大,加固梁極限承載力越小,FRP板條間距小極限承載力高,FRP板條45°嵌貼角度比90嵌貼角度更優(yōu)越,CFRP和GFRP對加固梁極限承載力影響不明顯,混凝土強度越高,越有利于FRP板條的發(fā)揮,表層嵌入法FRP的作用機理與箍筋類似。
[Abstract]:FRP embedded reinforced concrete beam is a new structural strengthening method in recent years. Fiber reinforced polymer beam has been widely used in engineering reinforcement because of its advantages such as light weight, high strength, corrosion resistance, good fatigue resistance and so on. At present, the more common reinforcement methods are "surface embedded" and "outsourcing method". The technical means of outsourcing method are relatively mature, but the use of embedded reinforcement is still in the primary stage, especially the research on the theory of FRP shear reinforcement is even less. In this paper, the shear mechanical properties of 17 beams, 2 contrast beams and 15 strengthened beams are simulated by abaqus software. The reliability of the finite element simulation is verified by comparing the finite element simulation results with the experimental results. The shear behavior parameters of reinforced beams are analyzed with shear span ratio, FRP-slabs spacing, affixing angle, concrete strength and so on. The ultimate bearing capacity, stiffness, stirrups and FRP slab strain changes are analyzed. The calculation method of effective strain of FRP slab during reinforcement is analyzed by finite element simulation, and the formula of shear bearing capacity of embedded reinforced concrete beam is deduced by using arch truss model. Compared with the experimental results, the finite element simulation results are in good agreement with the experimental results, and the FRP embedded reinforcement can significantly improve the shear capacity of concrete beams and improve the mechanical properties of concrete. The shear span ratio is the key factor to influence the shear bearing capacity of strengthened beams. The larger the shear span ratio is, the greater the shear span ratio is under other conditions. The smaller the ultimate bearing capacity of strengthened beams is, the smaller the spacing of FRP-plates is, the higher the affixing angle of FRP-plates 45 擄is, the better the influence of CFRP and GFRP on the ultimate bearing capacity of strengthened beams is, the higher the concrete strength is, the more favorable the FRP slabs are. The mechanism of surface embedding FRP is similar to that of stirrups.
【學(xué)位授予單位】:吉林建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TU37
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,本文編號:1886959
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