【摘要】：部分結(jié)構(gòu)載荷部件會(huì)由于凍融侵蝕作用而提前退出工作,而大部分采用加固修補(bǔ)的方式達(dá)到延續(xù)受損構(gòu)件功能性和經(jīng)濟(jì)適用性的目的,CFRP布因其具有良好的材料性能在工程中應(yīng)用前景光明,因此對(duì)采用CFRP布加固構(gòu)件力學(xué)性能的研究十分必要。文中采用了理論分析和ABAQUS模擬的方法主要分析了普通混凝土柱、未加固及CFRP布加固凍融損傷混凝土柱的軸壓性能、荷載—位移關(guān)系曲線、延性等方面的內(nèi)容。具體包括:根據(jù)凍融循環(huán)次數(shù)和是否使用CFRP布外部全包加固,將待研究的樣本分為16個(gè)不同的研究模型�；谝延械脑囼�(yàn)數(shù)據(jù)將凍融損傷素混凝土試件的截面面積和混凝土抗壓強(qiáng)度與凍融循環(huán)作用次數(shù)建立數(shù)量關(guān)系進(jìn)行折減修正,推導(dǎo)出適用于凍融不同次數(shù)時(shí)素混凝土柱的軸壓承載力計(jì)算方法。分析了經(jīng)受凍融循環(huán)作用影響后鋼筋混凝土柱試件的橫截面積,鋼筋的極限抗拉強(qiáng)度以及鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度,與在普通環(huán)境條件下使用的鋼筋混凝土柱試件對(duì)比進(jìn)行校正,得出凍融損傷鋼筋混凝土構(gòu)件的軸壓承載力理論分析方法。當(dāng)損傷混凝土試件采用CFRP布外包加固時(shí),考慮此種加固方式與材料自身特性等因素對(duì)加固效果的影響,對(duì)CFRP布的抗拉強(qiáng)度進(jìn)行了修正,并將CFRP布有效約束的混凝土與CFRP布自身為試件提供的承載力視為整體,分析得出組合部分的抗壓強(qiáng)度,運(yùn)用力的疊加原理推導(dǎo)出經(jīng)過CFRP布外部全包加固凍融損傷混凝土柱的軸壓承載力計(jì)算方法。以凍融循環(huán)作用100次為臨界點(diǎn),當(dāng)凍融循環(huán)次數(shù)不超過100次時(shí),試件的軸壓承載力理論值均小于試驗(yàn)值,且平均誤差在20%之內(nèi),表明理論分析法的合理性。運(yùn)用ABAQUS分兩分析步施加溫度場(chǎng)和集中結(jié)點(diǎn)位移的作用,模擬不同模型先后經(jīng)受凍融循環(huán)和軸壓作用的受力過程得到模擬結(jié)果,發(fā)現(xiàn)各凍融損傷模型軸壓承載力均呈現(xiàn)下降趨勢(shì),當(dāng)CFRP布應(yīng)用于素混凝土凍融損傷試件加固時(shí),試件的破壞形態(tài)呈脆性且對(duì)試件承載性能的提高幅度比應(yīng)用于鋼筋混凝土柱中充分�？紤]構(gòu)件延性的優(yōu)劣對(duì)耐久性的影響,基于荷載—位移曲線計(jì)算模型的延性系數(shù),探討了加固構(gòu)件的延性性能。將得到的模擬值與試驗(yàn)值、計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比,對(duì)比顯示平均誤差合理,驗(yàn)證了公式的合理性,為后續(xù)相關(guān)研究提供理論參考。
【學(xué)位授予單位】：沈陽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU37
【圖文】：

圖 1.1 工程加固梁實(shí)例Fig1.1 Example diagram of strengthened beams圖 1.2 工程加固柱實(shí)例Fig1.2 Example diagram of strengthened columns.2.2 CFRP 布用于結(jié)構(gòu)加固的優(yōu)缺點(diǎn)

理論部分也比較完善，而且指導(dǎo)了眾多的現(xiàn)實(shí)加固工程，如圖 1.1，圖1.2，理論與實(shí)際相佐證，在此基礎(chǔ)上制訂和修繕的纖維增強(qiáng)復(fù)合材加固工程領(lǐng)域方面的規(guī)范和規(guī)程也漸漸地趨于國(guó)際化。國(guó)內(nèi)在此方面的探討與研究經(jīng)歷的時(shí)間相比國(guó)外部分國(guó)家較短，可開展速度快，也擁有了關(guān)于此領(lǐng)域的規(guī)程和規(guī)范，并指導(dǎo)了許多實(shí)際工程的加固過程[23]。

別是實(shí)心體、梁、桁架、殼、膜、彈簧連接、剛體、無限元類型，主要形式 3.1。本文采用分離式模型，將鋼筋、混泥土和 CFRP 布分別作為不同的單元處理，部件之間通過定義接觸方式的方法實(shí)現(xiàn)相互作用關(guān)系，采用分離式模行模擬的益處是模型貼近試件的真實(shí)構(gòu)造情況，提高可靠度。本章一共有 16 個(gè)不同的模型，有限元模型的編號(hào)見表 3.1，通過分步施加場(chǎng)和集中荷載作用，模擬分析了 8 個(gè) C30 未加固不同凍融次數(shù)的損傷混凝土和 8 個(gè) C30 碳纖維布外部全包加固不同凍融次數(shù)的混凝土構(gòu)件的軸壓性能。solidelements實(shí)心體單元shellelements殼單元beamelements梁?jiǎn)卧猺igidelements剛體單元

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2790519