【碩士】GFRP網(wǎng)格布增強(qiáng)磚砌體力學(xué)性能試驗(yàn)及有限元分析

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內(nèi)容簡介

　　【碩士】GFRP網(wǎng)格布增強(qiáng)磚砌體力學(xué)性能試驗(yàn)及有限元分析　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位: 長沙理工大學(xué)　　學(xué)位年度：2012　　 玻璃纖維增強(qiáng)塑料／聚合物(GFRP)是一種目前已得到廣泛應(yīng)用的高性能復(fù)合材料。通過將GFRP網(wǎng)格布鋪設(shè)于砂漿層中以及粘貼于結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)或外表面的方法，與其他加固補(bǔ)強(qiáng)法相比后，可知其具有高效高強(qiáng)、耐久性能好及適用面廣等諸多優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，GFRP網(wǎng)格布相對鋼筋等其他許多增強(qiáng)材料而言，不僅便宜、質(zhì)輕而且方便施工、裁剪和存放，也順應(yīng)于當(dāng)前倡導(dǎo)節(jié)能的主題。　　 近幾年，由于玻璃纖維的大量生產(chǎn)運(yùn)用，國、內(nèi)外許多土木行業(yè)的專家教授也開始著眼于將玻璃纖維向FRP網(wǎng)格布一樣，應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)加固項(xiàng)目中。在繼加固混凝土構(gòu)件研究之后，使用GFRP片材加固砌體墻、柱等的試驗(yàn)研究和理論推導(dǎo)也隨之蘊(yùn)育而生。為使GFRP片材增強(qiáng)技術(shù)在砌體結(jié)構(gòu)領(lǐng)域得到進(jìn)一步的推廣應(yīng)用，本論文進(jìn)行了部分相關(guān)試驗(yàn)和理論研究。　　論文首先綜述了國內(nèi)、外各種砌體結(jié)構(gòu)的加固及增強(qiáng)方法，以及FRP片材(包括GFRP片材)的性能特點(diǎn)和實(shí)際應(yīng)用，進(jìn)而提出采用單調(diào)加載的方式分別進(jìn)行砌體磚柱抗壓試驗(yàn)和砌體通縫抗剪試驗(yàn)。從開裂荷載、極限承載力和位移值三個(gè)方面，對比未增強(qiáng)砌體磚柱，以及在水平砂漿灰縫內(nèi)鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)增強(qiáng)試件與GFRP網(wǎng)格布增強(qiáng)砌體磚柱試件。同時(shí)，使用黏貼GFRP網(wǎng)格布的不同方式，進(jìn)行砌體通縫抗剪試驗(yàn)，比較增強(qiáng)效果和破壞現(xiàn)象。通過有限元分析軟件ANSYS建立分離式模型，進(jìn)行相應(yīng)數(shù)值模擬。采用適當(dāng)?shù)挠?jì)算假定，在未考慮接觸問題的前提下，建立了比較貼近試驗(yàn)有限元分離式模型。并通過改變實(shí)常數(shù)等方式輸入比較符合實(shí)際的材料特性，使用適宜的破壞準(zhǔn)則，對砌體的受力性能進(jìn)行非線性有限元計(jì)算?！　? 研究結(jié)果表明與普通抗壓磚柱相比，經(jīng)過GFRP增強(qiáng)的試件在承載力及延緩裂縫的開展方面效果明顯：與網(wǎng)狀配筋砌體相比，往水平砂漿灰縫內(nèi)鋪設(shè)一層GFRP網(wǎng)格布后，在一定范圍內(nèi)可提高磚柱抗壓承載力、延緩裂縫開展的同時(shí)，性價(jià)比和方便裁剪、存放的優(yōu)勢突出。同時(shí)，與另外兩種增強(qiáng)方式相比，使用抗剪試件通縫垂直的側(cè)面黏貼GFRP網(wǎng)格布的方式，可有效提高試件整體抗剪強(qiáng)度，延緩裂縫產(chǎn)生，防止突然破壞?！　?

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