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《浙江大学》 2001年
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玻璃纤维(GFRP)片材加固混凝土框架结构的性能研究

欧阳煜  
【摘要】: 纤维增强塑料(Fiber Reinforced Plastic,简称FRP)加固混凝土结构,是近 年来出现的一种结构加固新方法。由于具有耐腐蚀、施工简便快捷、几乎不改 变构件原有的尺寸等特点,这一加固方法已得到广泛的应用,具有良好的经济 效益。 在前人研究的基础上,通过大量的玻璃纤维(GFRP)片材加固钢筋混凝土 梁、柱和节点的试验研究,探讨了加固试件的加固效果、破坏机理和理论分析 方法。本文的研究得到福建省科委重点课题(编号:98-Z-35)、福建省建委课 题(编号:JK-99-10)的大力资助。本文的主要内容归纳如下: 一、进行了6根GFRP片材抗弯加固混凝土梁的试验研究。本文提出加固 梁截面弯矩和曲率的分析模型,计算结果和试验数据吻合较好。对GFRP片材 厚度、刚度、强度、混凝土强度等级和配筋率等设计变量进行了参数分析,并 对不同情况下的弯矩—曲率曲线进行了比较。结果表明,GFRP片材有效地提高 了梁的刚度和弯曲强度。该加固方法对于低配筋率混凝土梁特别有效。 二、试验表明,抗弯加固梁可能在GFRP片材端部保护层混凝土发生局部 破坏,这种破坏是由GFRP片材端都应力集中引起的。本文在线弹性理论的基 础上,提出了采用GFRP片材抗弯加固混凝土梁在任意线性荷载作用下,片材 端部锚固剪应力和剥离正应力的计算公式,本文公式计算结果和有限元分析结 果及试验数据基本吻合。参数分析表明,锚固剪应力和剥离正应力不但和GFRP 片材的厚度、弹性模量、片材长度等因素有关,而且和粘胶层的厚度、弹性模 量有关。本文公式可用于计算片材端部的最大锚固剪应力和最大剥离正应力, 防止局部粘结破坏。 三、进行了15根GFRP片材抗剪加固混凝土梁的试验研究,探讨了不同加 固方式和剪跨比对抗剪承载力的影响。试验结果表明,GFRP片材的受力机理和 箍筋相同,梁抗剪承载力取决于GFRP片材的有效应变。根据试验结果提出了 GFRP片材有效应变的计算公式,并依据现行规范的计算模型,提出了GFRP 片材加固梁抗剪承载力计算公式。 四、进行了20根GFRP片材加固混凝土方柱的轴压性能试验研究,探讨了 不同加固方式、加固率、混凝土强度等级等因素对轴压承载力的影响。试验结 果表明,GFRP片材可以有效地提高混凝土方柱的强度和延性,GFRP片材的侧 限约束作用随片材厚度的增加而降低。本文提出一个划分柱截面有效约束区和 非有效约束区的方法。根据试验结果,提出了GFRP片材约束混凝土的应力— 应变关系。计算结果和试验数据基本吻合。 浙江大学申请傅士学位论文 摘 要D 五、进行了6个GFny片材加固混凝土梁柱节点在低周反复荷载作用的试D 验研究。试验结果表明GFRP片材加固节点是一个有效的加固方法,节点的抗7 剪强度和延性比加固前有较大的提高。本文提出了节点核心区水平剪力的计算D 模型,并给出了考虑混凝土、箍筋、GFRP片材共同贡献的节点抗剪承载力计算l 方法。计算结果和试验数据基本吻合。D
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:TU375.4

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【引证文献】
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