發(fā)布時間：2017-12-04 09:05

  本文關鍵詞：BFRP-PVC管自密實再生混凝土短柱軸壓性能數(shù)值模擬研究

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【摘要】：傳統(tǒng)鋼筋混凝土結構在長期使用過程中,普遍存在混凝土腐蝕與鋼筋銹蝕現(xiàn)象。與其相比,新型纖維增強材料約束混凝土結構有著更為廣闊的研究前景,其優(yōu)勢在于酸性、堿性、氯鹽溶液等惡劣環(huán)境中的耐久性,且通過纖維增強材料約束混凝土結構,可以減小結構的變形、增強承載力,而對結構自重有較小的影響。本文以玄武巖纖維(BFRP)增強PVC管素混凝土短柱為研究對象(選擇自密實再生混凝土作為核心混凝土),進行了BFRP-PVC管素混凝土短柱軸壓性能的數(shù)值模擬研究。本文基于大型非線性分析軟件ABAQUS,采用再生混凝土的本構模型,建立了BFRP-PVC管自密實再生混凝土短柱的有限元模型,并模擬了軸壓荷載作用下BFRP-PVC管自密實再生混凝土短柱的加載過程,通過模型與試驗的應力-應變關系曲線對比、應力云圖與試驗現(xiàn)象對比分析、與BFRP-PVC管自密實再生混凝土短柱的受力機理分析,驗證模型建立的正確性。然后,研究了BFRP條帶加固層數(shù)、PVC管的管壁厚度、BFRP條帶環(huán)箍間距和BFRP條帶的寬度等影響因素對BFRP-PVC管自密實再生混凝土柱軸壓性能的影響。得出如下研究成果:(1)通過ABAQUS軟件建立的數(shù)值模型能較好的模擬試驗試件的材料屬性與荷載工況,計算結果吻合良好。BFRP條帶對PVC管混凝土的約束作用能有效地提高混凝土柱的極限承載力與變形能力,提高其延性。(2)BFRP條帶加固層數(shù)影響B(tài)FRP-PVC管再生混凝土柱的承載力,隨層數(shù)增加,承載力提高,但是提高幅度降低,呈非線性,BFRP加固四層時比加固三層時承載力僅提高2.69%,所以從經(jīng)濟的角度講,建議BFRP條帶加固層數(shù)不應超過四層。(3)從數(shù)據(jù)角度分析,PVC管的管徑對BFRP-PVC管再生混凝土柱的承載力影響不是很大。PVC管的管壁厚度對柱的承載力及變形影響很顯著,管壁厚度降低,則柱的承載力降低。(4)BFRP-PVC管再生混凝土柱的承載力總體上隨BFRP條帶環(huán)箍間距的增加而減小,變形則相反,建議BFRP條帶環(huán)箍間距選擇20 mm較為合理。(5)設置相同的BFRP加固面積,改變BFRP條帶的寬度,再生混凝土柱的承載力因BFRP條帶寬度的增加而減小。
【學位授予單位】：遼寧工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU37

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本文編號：1250444