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碳纤维约束混凝土考虑应变速率影响的单轴受压本构关系试验研究

作　者: 马国玉
导　师: 苏春生；苏幼坡
学　校: 河北理工大学
专　业: 结构工程
关键词: 碳纤维布约束混凝土应变速率本构关系
分类号: TU375.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

由于地震、爆炸、撞击等造成结构损坏,房屋改造维修,建筑使用功能改变等导致加固工程越来越多。碳纤维由于施工方便、快捷、加固效果好等得到广泛应用。对碳纤维约束混凝土的研究有很多,但主要是对圆柱及其静态性能进行研究,对方柱及其动态性能研究较少。在三种约束比（ξ=0.065,ξ=0.1025,ξ=0.205）条件下,通过29个碳纤维布约束混凝土静态方柱试件和55个动态方柱的对比分析,对碳纤维约束混凝土在不同约束比、不同应变速率下的应力应变关系曲线、强度、应变、弹性模量以及泊松比等和应变速率之间的关系进行了研究。通过对拐点、极限点应力及应变的拟合,建立了双直线应力应变关系模型。在快应变速率下,应力应变关系全曲线拐点与同约束比的静态试件及无约束的素混凝土的拐点重合,有下降段的试件采用三直线模型,下降段直线采用极限点与0.85倍极限点应力对应点的连线;拐点强度和极限点强度随应变速率的增大而增大;轴心抗压强度f c=21.8MPa约束比ξ=0.065的方柱在应变速率10^-5s^-1时强度可提高18%,在10^-2s^-1时强度可提高63%,轴心抗压强度f c=26.4MPa约束比ξ=0.065的方柱在应变速率10^-5s⁽-1_时强度可提高19%,在10^-2s^-1时强度可提高47%;引入了动静态弹性模量比的概念,动静态弹性模量比随应变速率的增大而略有增长;泊松比随应变速率的增大略有增长,随约束比的增大也略有增大;通过对试件碳纤维破坏时的应变统计分析,得出快应变速率下碳纤维布的有效应变系数为0.464。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
引言  9-10
第1章绪论  10-19
  1.1 约束混凝土的研究现状  10-17
    1.1.1 约束混凝土及应变速率的简介  10-11
    1.1.2 碳纤维约束混凝土静动态性能的研究现状  11-17
  1.2 研究意义和内容  17-19
第2章碳纤维约束混凝土理论分析  19-27
  2.1 碳纤维约束混凝土方柱的静态破坏机理  19-24
    2.1.1 碳纤维约束混凝土柱基本受力破坏机理  19-20
    2.1.2 碳纤维约束混凝土方柱静态破坏机理  20-24
  2.2 碳纤维约束混凝土方柱的动力计算分析  24-27
    2.2.1 碳纤维约束混凝土方柱的动力强度及应变计算  24-25
    2.2.2 碳纤维约束混凝土方柱的应力应变关系曲线计算  25-27
第3章碳纤维约束混凝土试验方案  27-33
  3.1 试验概况  27-29
    3.1.1 试验目标  27
    3.1.2 试验试件及材料  27-28
    3.1.3 粘贴CFRP 方案  28-29
  3.2 试验设备  29-31
    3.2.1 加载装置  29-30
    3.2.2 量测设备  30-31
  3.3 试验方案  31-33
    3.3.1 量测方案  31
    3.3.2 加载方案  31-33
第4章碳纤维约束混凝土考虑应变速率影响的试验结果分析  33-77
  4.1 CFRP 约束混凝土静态性能试验分析  33-49
    4.1.1 试验结果  33-38
    4.1.2 强度拟合  38-41
    4.1.3 峰值应变拟合  41-42
    4.1.4 应力应变关系  42-45
    4.1.5 弹性模量和约束比关系  45-47
    4.1.6 泊松比和应力关系  47-49
  4.2 CFRP 约束混凝土动态性能试验分析  49-77
    4.2.1 试验结果  49-55
    4.2.2 拐点和极限点强度及应变拟合  55-66
    4.2.3 考虑应变速率的应力应变关系  66-70
    4.2.4 弹性模量和平均应变速率关系  70-72
    4.2.5 泊松比和应力及应变速率间关系  72-75
    4.2.6 碳纤维布有效应变的研究  75-77
结论  77-78
参考文献  78-81
致谢  81-82
导师简介  82-84
作者简介  84-85
学位论文数据集  85

碳纤维约束混凝土考虑应变速率影响的单轴受压本构关系试验研究

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