【博士】CFRP加固砌體試驗研究的有限元分析及受剪承載力研究

內容簡介

　　【學位年度】2007　　【摘要】　　當前，國內及世界范圍內大量砌體結構和各種優(yōu)秀歷史建筑由于使用過久、或因抗震要求和可靠指標的提高，亟需加固修復。纖維增強塑料(FRP)具有輕質高強、施工便捷、耐腐耐磨耐久、適用面廣、不改變被加固結構外形等特性，用于砌體結構加固具有其它加固方法不可比擬的優(yōu)點，尤其適合古建筑砌體結構的加固。目前對纖維加固砌體結構的研究尚處于起步階段，還需積累大量試驗資料，建立相關設計理論，頒布相應標準、規(guī)范以指導和推動工程實踐，因此開展這方面研究具有十分重要的意義。本文對砌體結構碳纖維布加固試驗研究作了進一步的探索，對幾種不同類型的砌體結構進行試驗、承載力計算及有限元分析，開展了以下幾方面工作。 1.通過16片磚墻碳纖維布加固及未加固對比試件在水平低周往復荷載作用下的抗震性能試驗研究，對比分析了加固前后試件的受力變形特性，并對不同加固方案的效果進行了比較分析。試驗表明，采用碳纖維布加固后的砌體墻，其開裂荷載、極限荷載、延性與耗能等指標均明顯提高；試驗表明，對易發(fā)生局部破壞的磚墻試件根部粘貼碳纖維布能防止試件受彎破壞，較好地發(fā)揮了其墻片的整體抗剪能力。 2.在試驗研究的基礎上利用有限元方法分析了有、無構造柱實心墻體及有構造柱偏開門洞墻體試件的碳纖維布加固效果。采用砌體均質化和設有接觸單元的有限元模型研究試件高寬比、節(jié)點的不同耦合方式等多種因素對有限元分析結果的影響，探討了空間膜單元、混凝土單元、面-面柔性接觸單元、尤其是多層殼單元、彈簧單元等在碳纖維布砌體結構加固中的應用。 3.在試驗研究的基礎上，本文對無洞口墻體、開窗洞墻體、開門洞墻體和開窗洞砼小型空心砌塊墻體進行了碳纖維布加固計算分析，建立了帶有修正系數(shù)ηcf的CFRP加固砌體墻抗剪強度計算公式，計算結果表明與現(xiàn)行砌體結構設計規(guī)范相近，可應用于工程實踐。最后根據本課題研究情況提出了尚待解決的問題?！　」?53頁

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