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《天津大学》 2004年
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碳纤维布提高剪力墙延性的试验研究

刘明学  
【摘要】:在实际加固工程中,采用施加侧向约束提高混凝土构件的强度和延性是一种 有效的加固方法。采用碳纤维布横向缠绕可以提供侧向约束,是一项正在发展中 的新技术。本文研究了碳纤维布对混凝土方柱和长方形柱的约束作用,并依据所 得原理采用横向粘贴碳纤维布的方法,进行了提高剪力墙延性的试验研究。本文 主要包括以下两方面的内容: 一、碳纤维布约束混凝土柱轴心受压的试验研究 试件为两组,第一组为 9 个碳纤维布横向缠绕加固的方柱和 3 个同条件的素 混凝土方柱,试件的尺寸为 100mm×100mm×300mm(长×宽×高),对比研究了 纤维特征值和初始轴压力对混凝土方柱强度和延性的影响。试验研究表明,横向 缠绕可以显著提高混凝土方柱的强度和变形;初始轴压应力小于 0.3fc时,碳纤维 布的加固效果没有明显降低。第二组为 15 个 300mm×100mm×400mm(长×宽× 高)的长方形柱,其中,3 个为素混凝土长方形柱,3 个为碳纤维布分段约束的 长方形柱,9 个为采用碳纤维布和高强螺栓分段约束的混凝土长方形柱。分别研 究了两种分段约束方法提高长方形柱抗压强度和延性的效果。试验研究表明,长 方形柱截面会导致碳纤维布约束作用的降低;两种分段约束方法均能有效提高混 凝土的强度和延性。 在试验的基础上,并结合现有的研究成果,本文提出改进的碳纤维布约束混 凝土方柱的应力-应变关系曲线,以及长方形柱和分段约束形成的方柱之 间应力-应变曲线的换算关系。 二、碳纤维布提高剪力墙延性的试验研究 通过 4 片轴压比分别为 0.3、0.33、0.33 和 0.4 的剪力墙在水平反复荷载作用 下的试验,主要研究采用碳纤维布和高强螺栓分段约束剪力墙,改善其延性的效 果。试验研究表明,采用碳纤维布和高强螺栓分段约束剪力墙以后,改善了压区 混凝土的强度和延性,非常有效的提高剪力墙的延性,增强了试件的抗剪切能力。 本文还编制了计算机分析程序进行理论分析,结果与试验值吻合较好。为便于工 程应用,在上述工作的基础上,提出了简化的加固设计建议。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TU398.2

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