【摘要】：高性能復(fù)合砂漿加固法(HPFL,High-Performance Ferrocement Laminate)是一種加固層基相和界面劑均為水泥基的無機(jī)高性能復(fù)合材料加固結(jié)構(gòu)的新方法,是對古老的普通鋼絲網(wǎng)水泥(Ferrocement)加固法進(jìn)行大力改進(jìn)的結(jié)果,但是隨著對框架節(jié)點(diǎn)加固研究和應(yīng)用的深入,作為增強(qiáng)相的鋼筋網(wǎng)諸如構(gòu)造布置復(fù)雜、焊接工作量大、鋼筋網(wǎng)層數(shù)增多時施工困難且復(fù)合砂漿難以振搗密實(shí)等缺點(diǎn)也顯現(xiàn)出來,碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP,Carbon Fiber Reinforced Plastics)在混凝土結(jié)構(gòu)加固方面具有高強(qiáng)高效、施工便捷,不需大型施工工具、具有良好的耐腐蝕性和耐久性等優(yōu)點(diǎn),由此提出了將碳纖維網(wǎng)代替HPFL加固方法中的鋼筋網(wǎng),以期探究一種更高強(qiáng)、高效,在施工方面更便捷的一種加固方法。在眾多影響框架結(jié)構(gòu)抗震性能的因素中軸壓比對框架節(jié)點(diǎn)抗震性能的影響無疑是很大的,隨著科技的進(jìn)步和時代的發(fā)展,高層建筑占據(jù)著現(xiàn)代建筑中很重要的一個位置,從底層到頂層框架梁柱節(jié)點(diǎn)的軸壓比也是一直在變化的,CFRP網(wǎng)高性能混凝土復(fù)合砂漿加固不同軸壓比框架節(jié)點(diǎn)的抗震性能研究就有很重要的理論意義,同時也具有很大的實(shí)用價值,與此同時,試驗(yàn)結(jié)論也可以為工程實(shí)踐提供很重要的理論參考,為需要加固的不同軸壓比框架節(jié)點(diǎn)提供更多的一種加固方法的選擇。本文共設(shè)置四個梁柱節(jié)點(diǎn)試件,其中一個為對比試件ZY0,另外三個是在不同軸壓比下的二次受力加固試件ZY1、ZY2、ZY3,其中ZY0與ZY2的軸壓比相同,通過偽靜力試驗(yàn)分析各試件的破壞現(xiàn)象和破壞形態(tài)、滯回曲線和耗能性能、骨架曲線、承載力與延性、強(qiáng)度和剛度退化、試件內(nèi)部應(yīng)變等來對比各試件的抗震性能;又通過ANSYS有限元模擬和理論計(jì)算分析來對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。主要得到如下研究結(jié)論:1、CFRP網(wǎng)增強(qiáng)的高性能復(fù)合砂漿是一種有效的加固框架節(jié)點(diǎn)的方法,各抗震性能指標(biāo)都得到不同程度的提高和改善。2、在本試驗(yàn)軸壓比范圍內(nèi),加固試件隨軸壓比的增大耗能能力在增大,最大承載力依次增大,而最大位移和延性在減小,強(qiáng)度退化在減小,剛度退化增大,這是由于(1)豎向軸力的增大可以在一定程度上抑制裂縫的產(chǎn)生;(2)豎向軸力的增大可以增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)斜向桁架作用,提高水平方向的抗剪承載力;(3)豎向軸力的增大可以增強(qiáng)加固層對于核心區(qū)的約束作用;(4)豎向軸力的增大可以提高試件內(nèi)鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力和握裹力,減小在試件被拉壞時候的剪切變形;隨豎向軸力增大的加固層約束作用會隨水平往復(fù)荷載的增大碳纖維網(wǎng)遭到破壞之后而減小,但是這在一定程度上可以減小試件的強(qiáng)度退化。綜合來看,本試驗(yàn)軸壓比范圍內(nèi),隨軸壓比的增大,節(jié)點(diǎn)抗震性能得到提高。3、通過ANSYS數(shù)值模擬和理論計(jì)算分析驗(yàn)證了試驗(yàn)結(jié)果的可靠性,理論計(jì)算公式為工程實(shí)際應(yīng)用提供了理論指導(dǎo)和參考的作用。
【學(xué)位授予單位】：湖南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU352.11
【圖文】：

圖 2-1 梁柱節(jié)點(diǎn)原型了滿足需要加固梁柱節(jié)點(diǎn)的實(shí)際情況，對試件采用強(qiáng)構(gòu)件弱節(jié)點(diǎn)，強(qiáng)柱計(jì)，考慮到加載時梁和柱的反彎點(diǎn)位置，將試件尺寸設(shè)計(jì)如下：框架梁600mm，截面尺寸為 150X300mm，柱高度為 1675mm，截面尺寸50mm。基底梁采用已有制作完成一年的構(gòu)件作為試件加載時的底座，架梁的長度同為 2600mm，截面尺寸為 300X200mm，鋼筋均采用 HRB由冷水江鋼鐵提供，為了方便吊裝，在距離對應(yīng)測柱邊 700mm 位置設(shè)吊環(huán)，具體配筋見圖 2-2。

CFRP 網(wǎng)增強(qiáng)的高性能復(fù)合砂漿加固不同軸壓比框架節(jié)點(diǎn)的抗震性能研究計(jì)與制作模型與加固方案設(shè)計(jì)平面梁柱節(jié)點(diǎn)作為研究對象，在現(xiàn)有的試驗(yàn)條件下并未將樓板考慮為了更明確的研究試驗(yàn)對象。試驗(yàn)選擇的節(jié)點(diǎn)單元是來源于實(shí)際情況框架結(jié)構(gòu)中的平面節(jié)點(diǎn)，試驗(yàn)采用的模型尺寸與實(shí)際尺寸的比例為 2-1 所示。

(e)加固方式實(shí)景圖圖 2-4 加固方式具備的試驗(yàn)條件，本試驗(yàn)共設(shè)置 4 個 1:2 縮尺比例完全相同的其中 1 個不做任何加固作為對比試件，另外 3 個采用在不用軸固，分別標(biāo)記為用作對比試件的 ZY0，對比試件的軸壓比為 的 ZY1，軸壓比為 0.3 的 ZY2，軸壓比為 0.4 的試件 ZY3。混20。固流程及要點(diǎn)模擬實(shí)際情況中不卸軸力加固的情況，本試驗(yàn)在加固時采用，對采用的不同軸壓比的試件預(yù)先加載到需要施加的軸力，器每天觀察其讀數(shù)，若由于節(jié)點(diǎn)試件的彈塑性變形引起壓力傳手動恢復(fù)軸向壓力，直到示數(shù)幾乎沒有變化時開始加固工作。參考，查閱相關(guān)施工指南[75]和技術(shù)規(guī)程[76]，總結(jié)出本試驗(yàn) CF復(fù)合砂漿加固不同軸壓比框架節(jié)點(diǎn)的具體施工步驟流程如下關(guān)工具和材料的準(zhǔn)備：實(shí)驗(yàn)所采用的碳纖維網(wǎng)格是在卡本復(fù)合

【參考文獻(xiàn)】

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1 魏洋;吳剛;紀(jì)軍;張敏;;纖維網(wǎng)格加固橋梁水下結(jié)構(gòu)試驗(yàn)研究[J];施工技術(shù);2014年16期

2 魏洋;紀(jì)軍;張敏;;FRP網(wǎng)格拉伸性能及加固水下混凝土試驗(yàn)研究[J];玻璃鋼/復(fù)合材料;2014年07期

3 陳國興;金丹丹;常向東;李小軍;周國良;;最近20年地震中場地液化現(xiàn)象的回顧與土體液化可能性的評價準(zhǔn)則[J];巖土力學(xué);2013年10期

4 李澤強(qiáng);;淺談土木工程中碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用[J];科技創(chuàng)業(yè)家;2012年24期

5 尚守平;;中國工程結(jié)構(gòu)加固的發(fā)展趨勢[J];施工技術(shù);2011年06期

6 董江峰;王清遠(yuǎn);朱艷梅;邱慈長;;外貼纖維布加固鋼筋混凝土梁的抗剪試驗(yàn)研究[J];四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版);2010年05期

7 趙萍;龍海云;;日本阪神大地震15周年[J];防災(zāi)博覽;2010年04期

8 劉進(jìn)軍;王天穩(wěn);;碳纖維布加固框架節(jié)點(diǎn)低周反復(fù)荷載試驗(yàn)研究[J];建筑結(jié)構(gòu);2010年02期

9 陳文永;陳小兵;丁一;唐紀(jì)祥;;纖維網(wǎng)格及ECC材料抗剪加固性能研究[J];工業(yè)建筑;2009年12期

10 肖德后;徐明;陳忠范;;碳纖維加固混凝土結(jié)構(gòu)耐火問題的研究現(xiàn)狀[J];工業(yè)建筑;2008年10期

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1 唐煜;魏洋;吳剛;吳智深;;BFRP網(wǎng)格加固水下混凝土圓柱軸壓性能[A];第八屆全國建設(shè)工程FRP應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2013年

2 魏艷芳;王天穩(wěn);;碳纖維布加固框架節(jié)點(diǎn)梁端錨固方式的試驗(yàn)研究[A];第三屆全國FRP學(xué)術(shù)交流會議論文集[C];2004年

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3 姚遠(yuǎn);碳纖維加固嚴(yán)重破壞砌體墻的試驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2010年

4 袁劍平;碳纖維加固鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的兩個基本問題研究[D];重慶大學(xué);2006年

5 張世賢;工程搶修中采用碳纖維加固的應(yīng)用研究[D];西南交通大學(xué);2006年

6 肖國強(qiáng);鋼筋混凝土框架節(jié)點(diǎn)抗震性能及抗震加固研究[D];湖南大學(xué);2006年

7 魏艷芳;碳纖維布加固框架節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)研究[D];武漢大學(xué);2005年

8 邢海靈;鋼筋混凝土框架節(jié)點(diǎn)加固試驗(yàn)及理論分析研究[D];湖南大學(xué);2003年

本文編號：2782176