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FRP加固开裂混凝土框架抗震试验研究

作　者: 董森磊
导　师: 徐新生
学　校: 济南大学
专　业: 结构工程
关键词: FRP加固 钢筋混凝土框架 抗震性能 使用性能 加固效应
分类号: TU375.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


纤维增强复合材料即FRP（fiber reinforced plastics）以其轻质高强的突出优点被广泛应用于建筑结构加固工程中。由于对FRP加固混凝土的构件研究较多，对整体性能研究较少，本文就以此为契机，开展了以下几方面的研究工作：本试验采取对钢筋混凝土框架采用FRP加固节点的方法。制作2榀1:2比例的两层两跨框架模型，KJ1-1为对比框架，对试件模拟地震作用加载至破坏，然后再用FRP进行加固，将加固好的试件（KJ1-2）再加载至破坏，并与未受损框架直接采用FRP加固试件（KJ2）破坏的结果进行比较。通过对试验现象的观察和对试验数据的分析，对框架的破坏形态有了更深的认识，对框架的承载能力、刚度退化、延性、耗能能力等抗震性能指标进行了进一步的研究，结果表明：FRP加固开裂混凝土框架具有良好的抗震性能，其抗震性能明显高于未加固框架，略低于FRP加固未受损混凝土框架，加固方法切实有效。通过并对框架中节点的破坏机制与方式进行总结、对试验结果的分析，对工程中FRP加固钢筋混凝土框架提出建议。本文也对FRP加固钢筋混凝土构件的裂缝、耐久性进行了总结比较，结果表明：FRP加固混凝土构件能抑制构件裂缝开展，在复杂环境有较好的耐久性。针对现有FRP加固钢筋混凝土框架技术存在着一些问题，本文分析研究了提高FRP加固效率的方法，主要包括：采用合适的FRP种类、胶黏剂的粘结性能及粘贴方式、预应力加固等。工程中FRP加固混凝土框架后并不是立即遭受地震破坏，因此试件加固后还要满足正常使用和耐久的功能要求。

全文目录


摘要  7-8
Abstract  8-9
第一章 绪论  9-21
  1.1 加固研究的背景  9-10
  1.2 传统的混凝土结构加固方法及 FRP 的组成、性能  10-14
  1.3 FRP 加固混凝土框架结构的研究现状  14-20
    1.3.1 FRP 加固混凝土构件的纵向研究现状  14-16
    1.3.2 FRP 加固混凝土构件的横向研究现状  16-17
    1.3.3 FRP 加固混凝土结构的理论分析  17-19
    1.3.4 FRP 加固混凝土结构的设计原则及国外设计标准  19-20
  1.4 本文的主要研究内容  20-21
第二章 FRP 抗震加固开裂混凝土框架结构试验  21-43
  2.1 概述  21-22
  2.2 试件的设计与加固方式  22-23
  2.3 材料强度  23
  2.4 试验方案  23-31
    2.4.1 试验设备与加载装置  23-26
    2.4.2 量测内容及测点布置  26-30
    2.4.3 加载制度  30-31
  2.5 试验过程及现象  31-37
    2.5.1 KJ1-1 试验过程及现象  32-33
    2.5.2 KJ1-2 试验过程及现象  33-35
    2.5.3 KJ2 试验过程及现象  35-37
  2.6 荷载位移滞回曲线和骨架曲线  37-39
  2.7 框架的破坏形态  39-41
  2.8 本章小结  41-43
第三章 FRP 加固开裂混凝土框架的抗震性能分析  43-59
  3.1 概述  43
  3.2 破坏机制分析  43
  3.3 框架节点的剪切变形  43-48
  3.4 节点区碳纤维应变变化  48-50
  3.5 框架结构整体的抗震性能分析  50-57
    3.5.1 特征荷载及特征位移  50-54
    3.5.2 承载能力  54
    3.5.3 强度退化  54-55
    3.5.4 刚度退化特性  55-56
    3.5.5 延性  56-57
    3.5.6 耗能能力  57
  3.6 本章小结  57-59
第四章 FRP 加固钢筋混凝土框架使用性能及效应分析  59-67
  4.1 FRP 加固钢筋混凝土结构性能研究  59-62
    4.1.1 FRP 加固钢筋混凝土结构裂缝研究  59-60
    4.1.2 FRP 加固混凝土结构耐久性研究  60-62
  4.2 影响 FRP 加固框架效率的主因素分析  62-66
    4.2.1 FRP 材料种类的影响  62-63
    4.2.2 FRP 与构件粘贴性能的影响  63-64
    4.2.3 FRP 的预应力度大小的影响  64-66
  4.3 工程加固中的应用建议  66
  4.4 本章小结  66-67
第五章 结论与展望  67-69
参考文献  69-73
致谢  73-75
附录  75

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 混凝土结构、钢筋混凝土结构 > 钢筋混凝土结构 > 框架
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