| 【中文题名】 | 碳纤维布约束混凝土柱受压性能试验研究及理论分析 |
| 【英文题名】 | Experimental Investigation and Theoretical Analysis for Performance of Concrete Columns Confined with Carbon Fiber Composite Sheets |
| 【学科专业】 | 结构工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-2-7 |
| 【中关键词】 | 碳纤维布,约束混凝土,轴心受压,偏心受压,应力—应变关系,界限加固率 |
| 【英关键词】 | carbon fiber composite sheet,axial compression,eccentric compression,stress-strain relationship,balanced carbon fiber strengthening ratio,eccentric ratio,numerical simulation, |
| 【分类导航】 | 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>柱 |
| 【论文摘要】 | 在系统总结碳纤维布约束混凝土柱轴心受压性能和偏心受压性能研究现状的基础上，对碳纤维布约束混凝土柱轴心受压性能和偏心受压性能进行了试验研究和数值模拟分析。
设计包括对比柱在内的32个混凝土轴心受压圆柱，并进行相应的轴心受压试验，研究混凝土圆柱截面尺寸、混凝土强度等级以及碳纤维布加固率对碳纤维布约束混凝土单轴受压性能的影响，提出碳纤维布约束混凝土单轴受压时的应力—应变关系模型。
设计包括对比柱在内的16个混凝土轴心受压方柱，并进行相应的轴心受压试验，研究碳纤维布约束混凝土方柱的受力机理，建立碳纤维布约束混凝土方柱截面的有效约束区和非有效约束区，结合碳纤维布约束混凝土应力—应变关系对碳纤维布约束混凝土方柱的轴心受压全过程进行数值模拟。利用数值模拟的方法研究混凝土强度等级和混凝土方柱截面尺寸对碳纤维布约束混凝土方柱界限加固率的影响，提出碳纤维布约束混凝土方柱界限加固率表达式。
设计包括对比柱在内的8根碳纤维布约束钢筋混凝土偏心受压方柱，并进行相应的偏心受压试验。研究偏心率对碳纤维布约束钢筋混凝土方柱偏心受压性能的影响，并利用数值模拟方法研究碳纤维布约束钢筋混凝土偏心受压... |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
6-7 |
|
ABSTRACT |
7-12 |
|
第1章 绪论 |
12-25 |
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1.1 概述 |
12-13 |
|
1.2 纤维材料加固混凝土结构研究现状 |
13-23 |
|
1.2.1 混凝土结构加固方法简介 |
13-14 |
|
1.2.2 纤维材料加固建筑结构的特点 |
14-15 |
|
1.2.3 纤维材料的分类和性能 |
15-16 |
|
1.2.4 纤维约束混凝土轴心受压柱研究现状 |
16-21 |
|
1.2.5 纤维约束混凝土偏心受压柱研究现状 |
21-23 |
|
1.3 本文研究工作的主要内容和研究方法 |
23-25 |
|
第2章 碳纤维布约束混凝土单轴受压应力—应变关系 |
25-42 |
|
2.1 引言 |
25 |
|
2.2 试件设计 |
25-26 |
|
2.3 材性试验 |
26 |
|
2.4 加固方式及加固工艺 |
26-27 |
|
2.4.1 加固方式 |
26 |
|
2.4.2 加固工艺 |
26-27 |
|
2.5 加载装置及测点布置 |
27 |
|
2.6 试验现象 |
27-29 |
|
2.6.1 非约束试件 |
27-28 |
|
2.6.2 约束试件 |
28-29 |
|
2.7 试验结果 |
29-34 |
|
2.8 试验结果分析 |
34-36 |
|
2.8.1 碳纤维布的有效拉应变 |
35 |
|
2.8.2 约束混凝土的极限强度 |
35-36 |
|
2.8.3 约束混凝土的极限应变 |
36 |
|
2.9 碳纤维布约束混凝土单轴受压时的应力—应变关系 |
36-41 |
|
2.10 本章小结 |
41-42 |
|
第3章 碳纤维布约束混凝土方柱的轴心受压性能 |
42-62 |
|
3.1 试件设计 |
42 |
|
3.2 材性试验 |
42-43 |
|
3.3 加固方式及加固工艺 |
43 |
|
3.4 加载装置及测点布置 |
43 |
|
3.5 试验现象 |
43-45 |
|
3.5.1 非约束方柱 |
43-44 |
|
3.5.2 约束方柱 |
44-45 |
|
3.6 试验结果 |
45-46 |
|
3.7 碳纤维布约束混凝土方柱受压性能分析 |
46-49 |
|
3.7.1 约束方柱中包裹纤维布的受力状态 |
46-48 |
|
3.7.2 碳纤维布的有效拉应变 |
48 |
|
3.7.3 约束方柱截面有效约束区和非有效约束区 |
48-49 |
|
3.8 约束混凝土方柱受力破坏过程数值模拟 |
49-53 |
|
3.9 碳纤维布约束混凝土方柱的界限配碳纤维布率(ρ_fb) |
53-61 |
|
3.10 本章小结 |
61-62 |
|
第4章 碳纤维布约束混凝土方柱的偏心受压性能 |
62-95 |
|
4.1 试件设计 |
62 |
|
4.2 材性试验 |
62-65 |
|
4.3 加载机制和测点布置 |
65-66 |
|
4.4 试验现象 |
66-69 |
|
4.4.1 无约束柱 |
66-67 |
|
4.4.2 约束柱 |
67-69 |
|
4.5 试验结果 |
69-76 |
|
4.5.1 钢筋混凝土柱中部箍筋变化规律 |
72-73 |
|
4.5.2 碳纤维布应变变化规律 |
73-76 |
|
4.6 试验结果分析 |
76-84 |
|
4.6.1 平截面判定 |
76-78 |
|
4.6.2 碳纤维布约束钢筋混凝土偏压柱截面有效约束区 |
78-79 |
|
4.6.3 数值模拟分析 |
79-84 |
|
4.7 碳纤维布约束混凝土偏压柱极限承载力实用计算公式 |
84-94 |
|
4.7.1 纤维约束混凝土偏压柱极限承载力与偏心距的关系 |
84-87 |
|
4.7.2 纤维约束混凝土偏压柱极限承载力与碳纤维布加固率的关系 |
87-89 |
|
4.7.3 纤维约束混凝土偏压柱极限承载力与混凝土强度的关系 |
89-94 |
|
4.8 本章小结 |
94-95 |
|
第5章 结论与展望 |
95-97 |
|
5.1 结论 |
95-96 |
|
5.2 展望 |
96-97 |
|
参考文献 |
97-101 |
|
作者在研究生期间发表的论文 |
101-102 |
|
致谢 |
102 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.122968 |
