發(fā)布時(shí)間：2020-09-29 17:21

　　 筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)以容量大、占地少、卸料快、機(jī)械化程度高等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。自從唐山大地震以來(lái),對(duì)筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)方向的研究越來(lái)越多,但纖維加固筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)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(cāng)加固工程為背景,對(duì)碳纖維布加固的筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了抗震性能的研究,主要工作如下:首先對(duì)氧化鋁筒倉(cāng)工程進(jìn)行了全面的檢測(cè)鑒定,明確倉(cāng)壁結(jié)構(gòu)實(shí)際鋼筋配置、混凝土強(qiáng)度等級(jí)、構(gòu)件尺寸等工程指標(biāo),采用PKPM軟件對(duì)氧化鋁筒倉(cāng)受力性能進(jìn)行了復(fù)核驗(yàn)算,根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果,做出氧化鋁筒倉(cāng)倉(cāng)壁的加固設(shè)計(jì)方案。其次,采用SAP2000有限元軟件建立碳纖維加固氧化鋁筒倉(cāng)數(shù)據(jù)模型,為方便比較,數(shù)據(jù)模型包括未加固筒倉(cāng)、三層碳纖維加固筒倉(cāng)、四層碳纖維加固筒倉(cāng)和五層碳纖維加固筒倉(cāng)等四種模型。最后根據(jù)地震活動(dòng)的三要素選取適合氧化鋁筒倉(cāng)的三條強(qiáng)震記錄(El Centro地震波、Taft地震波和天津?qū)幒拥卣鸩?,每條強(qiáng)震記錄被調(diào)整為五個(gè)等級(jí)的地震強(qiáng)度,對(duì)氧化鋁筒倉(cāng)模型進(jìn)行線性靜力分析、加速度時(shí)程分析和位移時(shí)程分析,探究碳纖維加固氧化鋁筒倉(cāng)的抗震性能,主要分析結(jié)論如下:(1)對(duì)氧化鋁筒倉(cāng)進(jìn)行線性靜力分析,研究不同碳纖維布加固氧化鋁筒倉(cāng)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(cāng)的徑向位移逐漸減小。結(jié)果表明碳纖維布為筒倉(cāng)提供了有效的環(huán)向約束力,抑制筒倉(cāng)徑向位移的擴(kuò)大,對(duì)氧化鋁筒倉(cāng)具有良好的加固效果。(2)隨著碳纖維層數(shù)的增加,筒倉(cāng)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(cāng)提供的有效約束力逐漸減小。(3)對(duì)氧化鋁筒倉(cāng)進(jìn)行加速度時(shí)程分析,隨著碳纖維加固的層數(shù)增加,筒倉(cāng)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(duì)氧化鋁筒倉(cāng)的剛度起到增強(qiáng)作用。(4)對(duì)氧化鋁筒倉(cāng)進(jìn)行位移時(shí)程分析,分析在多遇地震下不同層數(shù)碳纖維加固筒倉(cāng)的最大相對(duì)位移變化。隨著筒倉(cāng)碳纖維層數(shù)的增加,筒倉(cāng)的相對(duì)位移逐漸減小。碳纖維布對(duì)筒倉(cāng)位移變形具有良好的抑制作用。
【學(xué)位單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TU37;TU352.11
【部分圖文】：

1.1 引言筒倉(cāng)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(yīng)用于糧食儲(chǔ)存、化工、冶金、煤礦以及建筑等多個(gè)專(zhuān)業(yè)。在用途上，可分為農(nóng)業(yè)筒倉(cāng)和工業(yè)筒倉(cāng)。在幾何形狀上，可分為圓形、矩形和多邊形等，與多邊形筒倉(cāng)和矩形筒倉(cāng)相比，圓形筒倉(cāng)有容積大、受力均勻等優(yōu)點(diǎn)。在使用材料上，筒倉(cāng)分為磚砌體筒倉(cāng)、鋼筒倉(cāng)和鋼筋混凝土筒倉(cāng)。鋼筋混凝土筒倉(cāng)按澆筑形式，可分為預(yù)制裝配式及整體澆筑式，預(yù)應(yīng)力與非預(yù)應(yīng)力筒倉(cāng)。從經(jīng)濟(jì)、耐久性等方面考慮，工程上應(yīng)用最廣泛的是整體澆筑的普通鋼筋混凝土筒倉(cāng)�！朵摻罨炷镣矀}(cāng)設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]上規(guī)定，筒倉(cāng)內(nèi)貯料的計(jì)算高度 hn與圓形筒倉(cāng)的內(nèi)徑（矩形筒倉(cāng)的短邊）之比大于或是等于 1.5 時(shí)，是深倉(cāng)，小于 1.5 時(shí)，是淺倉(cāng)。在筒倉(cāng)倉(cāng)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(cāng)。

1.1 引言筒倉(cāng)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(yīng)用于糧食儲(chǔ)存、化工、冶金、煤礦以及建筑等多個(gè)專(zhuān)業(yè)。在用途上，可分為農(nóng)業(yè)筒倉(cāng)和工業(yè)筒倉(cāng)。在幾何形狀上，可分為圓形、矩形和多邊形等，與多邊形筒倉(cāng)和矩形筒倉(cāng)相比，圓形筒倉(cāng)有容積大、受力均勻等優(yōu)點(diǎn)。在使用材料上，筒倉(cāng)分為磚砌體筒倉(cāng)、鋼筒倉(cāng)和鋼筋混凝土筒倉(cāng)。鋼筋混凝土筒倉(cāng)按澆筑形式，可分為預(yù)制裝配式及整體澆筑式，預(yù)應(yīng)力與非預(yù)應(yīng)力筒倉(cāng)。從經(jīng)濟(jì)、耐久性等方面考慮，工程上應(yīng)用最廣泛的是整體澆筑的普通鋼筋混凝土筒倉(cāng)�！朵摻罨炷镣矀}(cāng)設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]上規(guī)定，筒倉(cāng)內(nèi)貯料的計(jì)算高度 hn與圓形筒倉(cāng)的內(nèi)徑（矩形筒倉(cāng)的短邊）之比大于或是等于 1.5 時(shí)，是深倉(cāng)，小于 1.5 時(shí)，是淺倉(cāng)。在筒倉(cāng)倉(cāng)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(cāng)。

筒倉(cāng)倉(cāng)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(cāng)。圖 1.1 柱支撐式筒倉(cāng) 圖 1.2 筒壁支撐式筒倉(cāng) 圖1.3 內(nèi)柱-筒壁支撐式筒倉(cāng)中國(guó)是人口大國(guó)，糧食為守過(guò)之本。1958 年糧食部在廣東召開(kāi)的第一次全國(guó)設(shè)計(jì)會(huì)議，在全國(guó)掀起了糧倉(cāng)設(shè)計(jì)的新高潮，磚石結(jié)構(gòu)的立筒倉(cāng)逐步興起，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)立筒倉(cāng)也逐漸在發(fā)展起來(lái)[2]。隨著筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)的蓬勃發(fā)展，鋼筋混凝土筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用越來(lái)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(cāng)以其成本低、容量大等特點(diǎn)[3]被應(yīng)用。但是隨著鋼筋混凝土筒倉(cāng)服役的時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，筒倉(cāng)各種破壞現(xiàn)象逐漸暴露出來(lái)，如鋼筋混凝土筒倉(cāng)倉(cāng)壁過(guò)早的出現(xiàn)了豎向裂縫現(xiàn)象，鋼筒倉(cāng)出現(xiàn)了特有的“大象腳”等現(xiàn)象。纖維增強(qiáng)聚合物（Fiber Reinforced Polymer/Plastic，簡(jiǎn)稱(chēng) FRP）是由纖維材料與基

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