發(fā)布時(shí)間：2018-09-03 18:39

【摘要】：由于我國(guó)大部分建筑物投入使用時(shí)間的增加、環(huán)境對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的腐蝕、施工質(zhì)量低劣和自然災(zāi)害等原因,導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)的承載力和安全性能達(dá)不到預(yù)定的要求,所以必須對(duì)這些建筑進(jìn)行修復(fù)與加固。碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)以其優(yōu)良的物理和力學(xué)性能,已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)的加固工程中。為了對(duì)建筑結(jié)構(gòu)加固的安全性進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算分析,研究結(jié)構(gòu)可靠度指標(biāo)變化規(guī)律和影響因素顯得尤為重要,本文主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:(1)介紹幾種常用的可靠度計(jì)算方法:中心點(diǎn)法、設(shè)計(jì)驗(yàn)算點(diǎn)法、JC法和映射變換法等,對(duì)比分析各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍,在后文研究中主要采用JC法來(lái)計(jì)算分析結(jié)構(gòu)可靠度指標(biāo)。(2)對(duì)一銹蝕的鋼筋混凝土梁進(jìn)行受彎和受剪承載力可靠度指標(biāo)變化規(guī)律分析,研究荷載效應(yīng)比和碳纖維加固量對(duì)可靠度指標(biāo)的影響。選取五組不同的荷載效應(yīng)比,采用JC法進(jìn)行計(jì)算。結(jié)果表明:加固前與加固后,隨著荷載效應(yīng)比的增大,受彎和受剪承載力可靠度指標(biāo)逐漸減小,且減小趨勢(shì)越來(lái)越緩慢;在適用條件下,每增加一層碳纖維布,梁的受彎承載力可靠度指標(biāo)提升4%左右,受剪可靠度指標(biāo)提升9%-14.6%。(3)對(duì)一軸心受壓柱進(jìn)行設(shè)計(jì)與加固,研究荷載效應(yīng)比、鋼筋銹蝕率和碳纖維加固量對(duì)柱軸壓承載力可靠度指標(biāo)的影響。結(jié)果表明:加固前與加固后,軸心受壓柱的可靠度指標(biāo)隨著荷載效應(yīng)比的增大逐漸減小,且減小趨勢(shì)越來(lái)越緩慢;每增加一層碳纖維布,軸心受壓柱的可靠度指標(biāo)提升3.7%-5.8%。(4)大偏心受壓柱的壓彎可靠度指標(biāo)應(yīng)同時(shí)考慮受壓和受彎可靠度指標(biāo)的影響。采用碳纖維對(duì)銹蝕的大偏心受壓柱進(jìn)行加固,研究荷載效應(yīng)比和初始偏心矩對(duì)其可靠度指標(biāo)的影響,結(jié)果表明:銹蝕前與銹蝕后,大偏心受壓柱受壓、受彎和壓彎承載力可靠度指標(biāo)均隨著初始偏心距和荷載效應(yīng)比的增大而減小,減小趨勢(shì)逐漸減緩;加固前后受壓承載力可靠度指標(biāo)受初始偏心距的影響很小。銹蝕大偏心受壓柱在經(jīng)過一層碳纖維布加固后,受壓承載力可靠度指標(biāo)較加固前提高4.7%-10.5%,受彎承載力可靠度指標(biāo)提高11.2%-39.7%,壓彎承載力可靠度指標(biāo)提高10.8%-39.5%,所以選取適量的碳纖維布對(duì)柱進(jìn)行加固可以很好的提高其承載力和安全性。
[Abstract]:Due to the increasing time of putting into use of most buildings in our country, the corrosion of the environment to the building structure, the poor quality of construction and natural disasters, the carrying capacity and safety performance of the structure can not meet the scheduled requirements. Therefore, these buildings must be repaired and reinforced. Carbon fiber reinforced composite (CFRP) has been widely used in the reinforcement of building structures due to its excellent physical and mechanical properties. In order to accurately calculate and analyze the safety of building structure strengthening, it is very important to study the variation law of structural reliability index and the influencing factors. The main contents and achievements of this paper are as follows: (1) introduce several commonly used reliability calculation methods: central point method, design checking point method, JC method and mapping transformation method, and compare and analyze the advantages and disadvantages and applicable scope of various methods. In the later research, JC method is used to calculate and analyze the reliability index of the structure. (2) the variation law of the reliability index of a corroded reinforced concrete beam under bending and shear load is analyzed. The effect of load effect ratio and carbon fiber reinforcement on reliability index is studied. Five groups of different load effect ratios were selected and calculated by JC method. The results show that the reliability index of flexural and shear capacity decreases gradually with the increase of load-effect ratio before and after reinforcement, and the decreasing trend is more and more slow. The reliability index of flexural bearing capacity of beam is increased by about 4%, and the index of shear reliability is increased by 9- 14.6. (3) A column under axial compression is designed and strengthened to study the load-effect ratio. The effect of corrosion rate of steel bar and the amount of carbon fiber reinforcement on the reliability index of axial compression capacity of column. The results show that the reliability index of axial compression column decreases gradually with the increase of load effect ratio before and after reinforcement, and the decreasing trend is more and more slow. The reliability index of axial compression column is 3.7- 5.8. (4) the influence of compression and bending reliability index should be taken into account at the same time. Carbon fiber was used to reinforce the corroded columns with large eccentricity. The effects of load effect ratio and initial eccentric moment on the reliability of columns were studied. The results show that: before and after corrosion, large eccentricity columns are subjected to compression. The reliability index of flexural and compressive bearing capacity decreases with the increase of initial eccentricity and load effect ratio, and decreases gradually, while the reliability index of compressive bearing capacity before and after reinforcement is little affected by initial eccentricity. The corroded eccentric columns are strengthened with a layer of carbon fiber sheets. The reliability index of compressive bearing capacity is increased by 4.7-10.5, the reliability index of flexural bearing capacity is increased by 11.2-39.7. the reliability index of compression bearing capacity is increased by 10.8- 39.5. therefore, the strength and safety of columns can be improved very well by selecting appropriate amount of carbon fiber cloth for strengthening columns.
【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

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本文編號(hào)：2220832