考慮二次受力影響的CFRP加固鋼筋混凝土梁抗彎性能試驗研究與數(shù)值模擬
發(fā)布時間:2022-08-23 10:37
據(jù)資料顯示,我國許多建筑物已進入老化階段,這些建筑物急需加固修復(fù)處理。碳纖維布(Carbon Fiber Reinforced Plastics,簡稱CFRP)具有輕質(zhì)、高強、施工便捷以及耐久性好等優(yōu)點,使其廣泛應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)加固工程中并改善混凝土結(jié)構(gòu)的加固性能。在實際加固工程中,混凝土結(jié)構(gòu)都經(jīng)歷了一次受力再進行加固,因此研究二次受力下的鋼筋混凝土加固性能更具有實際意義;谠囼炑芯颗c數(shù)值模擬,二次受力下碳纖維布加固鋼筋混凝土梁的抗彎性能得到深入探討,具體研究內(nèi)容與研究成果如下:(1)二次受力下CFRP加固鋼筋混凝土梁理論研究:闡述了基本假定與分析模型,分析了二次受力下CFRP加固鋼筋混凝土梁破壞機理與理論計算值,通過實例進行驗證。(2)二次受力下CFRP加固鋼筋混凝土梁試驗研究:首先,分別對混凝土、鋼筋及CFRP進行材性試驗,得到這些材料的材性參數(shù);其次,考慮配筋率和一次受力大小的變化,設(shè)計制作了 3組共9根鋼筋混凝土梁,通過抗彎試驗研究了 0.3Pu。與0.6Pu(Pu為梁的極限荷載)二次受力下鋼筋混凝土梁的極限承...
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究的背景
1.2 CFRP加固鋼筋混凝土梁國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 碳纖維布加固鋼筋混凝土梁研究現(xiàn)狀
1.2.2 二次受力碳纖維布加固鋼筋混凝土梁研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究意義及主要研究內(nèi)容
1.3.1 研究意義
1.3.2 主要研究內(nèi)容
1.3.3 技術(shù)路線圖
第二章 二次受力下CFRP加固鋼筋混凝土梁理論研究
2.1 基本假定
2.2 CFRP加固鋼筋混凝土梁破壞機理
2.2.1 CFRP加固鋼筋混凝土梁破壞過程
2.2.2 CFRP加固鋼筋混凝土梁破壞形態(tài)
2.3 CFRP—混凝土界面剝離承載力計算模型
2.4 二次受力下CFRP加固鋼筋混凝土梁理論計算
2.5 理論值與試驗值比較
2.6 本章小結(jié)
第三章 二次受力下鋼筋混凝土梁受彎試驗
3.1 試驗概況
3.1.1 構(gòu)件設(shè)計及加固方案
3.1.2 材性試驗及施工要求
3.1.3 試驗準(zhǔn)備
3.1.4 加載裝置及加載制度
3.1.5 測點布置及測試內(nèi)容
3.2 試驗結(jié)果及分析
3.2.1 試驗現(xiàn)象及總結(jié)
3.2.2 試驗梁沿梁截面高度的應(yīng)變
3.2.3 配筋率對鋼筋混凝土受彎性能的影響
3.2.4 初始荷載對鋼筋混凝土受彎性能的影響
3.2.5 跨中鋼筋和CFRP應(yīng)變對比分析
3.2.6 裂縫分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 二次受力下碳纖維布加固鋼筋混凝土梁有限元模擬
4.1 ABAQUS簡介
4.2 有限元模型的建立
4.2.1 ABAQUS模型概述
4.2.2 材料的本構(gòu)關(guān)系
4.2.3 單元選取及網(wǎng)格劃分
4.2.4 邊界條件及荷載施加
4.2.5 接觸的相互作用
4.2.6 二次受力在ABAQUS中實現(xiàn)
4.2.7 非線性方程求解
4.3 CFRP加固鋼筋混凝土梁受彎全過程有限元分析
4.3.1 未加固鋼筋混凝土梁受彎全過程分析
4.3.2 二次受力下CFRP加固鋼筋混凝土梁受彎全過程分析
4.4 有限元模擬結(jié)果分析
4.4.1 配筋率對鋼筋混凝土受彎性能的影響
4.4.2 初始荷載對鋼筋混凝土受彎性能的影響
4.4.3 碳纖維布和鋼筋應(yīng)變比較分析
4.4.4 裂縫分析
4.5 試驗結(jié)果與數(shù)值模擬對比分析
4.5.1 跨中撓度對比分析
4.5.2 極限承載力對比分析
4.5.3 碳纖維布跨中應(yīng)變對比分析
4.5.4 優(yōu)化有限元模型
4.5.5 碳纖維布應(yīng)變分析
4.5.6 膠合層分析
4.6 二次受力下CFRP加固鋼筋混凝土梁短期剛度系數(shù)計算推導(dǎo)
4.6.1 未加錨固剛度公式
4.6.2 跨中撓度計算
4.6.3 二次受力梁短期剛度修正
4.7 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
本文編號:3677611
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
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摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究的背景
1.2 CFRP加固鋼筋混凝土梁國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 碳纖維布加固鋼筋混凝土梁研究現(xiàn)狀
1.2.2 二次受力碳纖維布加固鋼筋混凝土梁研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究意義及主要研究內(nèi)容
1.3.1 研究意義
1.3.2 主要研究內(nèi)容
1.3.3 技術(shù)路線圖
第二章 二次受力下CFRP加固鋼筋混凝土梁理論研究
2.1 基本假定
2.2 CFRP加固鋼筋混凝土梁破壞機理
2.2.1 CFRP加固鋼筋混凝土梁破壞過程
2.2.2 CFRP加固鋼筋混凝土梁破壞形態(tài)
2.3 CFRP—混凝土界面剝離承載力計算模型
2.4 二次受力下CFRP加固鋼筋混凝土梁理論計算
2.5 理論值與試驗值比較
2.6 本章小結(jié)
第三章 二次受力下鋼筋混凝土梁受彎試驗
3.1 試驗概況
3.1.1 構(gòu)件設(shè)計及加固方案
3.1.2 材性試驗及施工要求
3.1.3 試驗準(zhǔn)備
3.1.4 加載裝置及加載制度
3.1.5 測點布置及測試內(nèi)容
3.2 試驗結(jié)果及分析
3.2.1 試驗現(xiàn)象及總結(jié)
3.2.2 試驗梁沿梁截面高度的應(yīng)變
3.2.3 配筋率對鋼筋混凝土受彎性能的影響
3.2.4 初始荷載對鋼筋混凝土受彎性能的影響
3.2.5 跨中鋼筋和CFRP應(yīng)變對比分析
3.2.6 裂縫分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 二次受力下碳纖維布加固鋼筋混凝土梁有限元模擬
4.1 ABAQUS簡介
4.2 有限元模型的建立
4.2.1 ABAQUS模型概述
4.2.2 材料的本構(gòu)關(guān)系
4.2.3 單元選取及網(wǎng)格劃分
4.2.4 邊界條件及荷載施加
4.2.5 接觸的相互作用
4.2.6 二次受力在ABAQUS中實現(xiàn)
4.2.7 非線性方程求解
4.3 CFRP加固鋼筋混凝土梁受彎全過程有限元分析
4.3.1 未加固鋼筋混凝土梁受彎全過程分析
4.3.2 二次受力下CFRP加固鋼筋混凝土梁受彎全過程分析
4.4 有限元模擬結(jié)果分析
4.4.1 配筋率對鋼筋混凝土受彎性能的影響
4.4.2 初始荷載對鋼筋混凝土受彎性能的影響
4.4.3 碳纖維布和鋼筋應(yīng)變比較分析
4.4.4 裂縫分析
4.5 試驗結(jié)果與數(shù)值模擬對比分析
4.5.1 跨中撓度對比分析
4.5.2 極限承載力對比分析
4.5.3 碳纖維布跨中應(yīng)變對比分析
4.5.4 優(yōu)化有限元模型
4.5.5 碳纖維布應(yīng)變分析
4.5.6 膠合層分析
4.6 二次受力下CFRP加固鋼筋混凝土梁短期剛度系數(shù)計算推導(dǎo)
4.6.1 未加錨固剛度公式
4.6.2 跨中撓度計算
4.6.3 二次受力梁短期剛度修正
4.7 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
本文編號:3677611
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