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《广州大学》 2006年
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碳纤维布加固钢筋混凝土框架节点的试验研究

江传良  
【摘要】:在钢筋混凝土框架结构中,节点是最为关键的部位,一旦发生破坏将导致结构倒塌。特别是对那些核心区箍筋较少或者没有配置箍筋的节点来说,节点的加固补强尤为重要;本文主要研究用碳纤维布(CFS)及小钢架加固核心区没有配置箍筋的混凝土框架节点的加固方法和加固效果。 碳纤维布作为一种具有良好力学性能的新材料,它具有抗拉强度高、重量轻、抗腐蚀、抗疲劳等优点,在钢筋混凝土结构加固领域的应用越来越广泛。近十几年来,人们对用CFS进行钢筋混凝土结构加固进行了大量研究,集中于利用CFS加固梁、柱、板等结构。但是,关于碳纤维布加固框架节点(特别是空间节点)的试验和理论研究尚少,本文在试验的基础上对钢筋混凝土节点进行研究,现将本文的主要内容归纳如下: 一、在试验研究的基础上,本文系统研究了利用CFS加固框架节点的问题,提出了平面节点的碳纤维布加固方法和空间节点的碳纤维布-小钢架联合加固方法。试验中对5个足尺梁柱节点试件(包括1个对比试件、2个碳纤维加固平面节点试件、2个碳纤维—小钢架加固假三维节点试件)施加了拟静力荷载,分析比较了这5个节点在屈服荷载、极限荷载、滞回曲线、延性系数、耗能系数等抗震性能上的差异。试验结果表明本文提出的碳纤维布加固法及碳纤维布-小钢架联合加固法可以有效提高节点的承载力、延性以及耗能能力等,改善节点的抗震性能。碳纤维布-小钢架联合加固法成功地解决了空间框架节点的加固问题。 二、从理论上分析了普通钢筋混凝土框架节点受力机理以及用碳纤维布、碳纤维布-小钢架联合加固节点的加固机理,对节点受力时外贴碳纤维布如何起到加固作用进行了分析推理。根据试验结果以及前人的研究,本文提出了碳纤维布加固平面节点的抗剪承载力计算公式。 三、用有限元分析软件ANSYS对节点进行非线性有限元模拟分析。通过对加固节点的有限元模型的计算,得出了构件混凝土的开裂情况、裂缝位置、应力分布以及构件破坏情况,并将有限元计算结果与试验结果进行了对比。结果表明模拟结果与试验结果基本相符。 通过上述试验研究、有限元模拟分析以及理论研究,作者认为本文提出的碳纤维布加固法以及碳纤维布-小钢架联合加固法是十分有效的,能够很好的应用于工程实践,具有广阔的应用前景。
【学位授予单位】:广州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TU375.4

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【引证文献】
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