聚丙烯纤维增强混凝土异形柱边节点试验研究

论文摘要

混凝土异形柱框架结构发生破坏时主要集中在节点以及柱脚等薄弱部位,针对异形柱框架结构节点薄弱的现象,采用聚丙烯纤维进行增强,完成纤维增强混凝土的力学性能试验和纤维增强边节点试验及理论分析,研究聚丙烯纤维对异形柱结构抗震性能的增强作用,具体研究工作如下:本文首先进行聚丙烯纤维增强混凝土的力学性能试验,对聚丙烯纤维增强混凝土的力学性能和耗能能力进行研究。之后进行混凝土异形柱边节点试件(1/2缩尺)在低周往复荷载作用下的试验研究。四个试件的尺寸和配筋形式完全相同,通过在不同部位浇筑聚丙烯混凝土,对异形柱边节点的抗震性能,包括承载力、延性、耗能能力、刚度、残余变形、累积损伤等,以及节点内箍筋和纵筋应变变化规律进行研究。聚丙烯纤维增强混凝土力学性能试验研究表明,与素混凝土的抗压强度相比,聚丙烯纤维对混凝土抗压强度没有明显提高,掺加纤维对混凝土后期强度、韧度、耗能能力有显著提高。提出的聚丙烯纤维增强混凝土的本构模型与试验曲线吻合较好。边节点的低周往复荷载试验表明,聚丙烯纤维增强混凝土异形柱边节点与普通混凝土异形柱边节点相比,变形能力、耗能能力均有所增强,刚度退化缓慢,累计损伤减小,节点核心区钢筋应变降低。论文在混凝土矩形柱梁柱节点受剪机理的基础上研究了混凝土异形柱边节点受剪机理,结合试验分析了翼缘、箍筋、聚丙烯纤维对于节点抗剪性能的影响,验证了聚丙烯纤维增强混凝土异形柱节点的可行性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景与研究意义
• 1.2 异形柱框架节点研究概况
• 1.3 节点受剪承载力公式对比
• 1.4 纤维增强混凝土研究现状
• 1.5 本文主要研究内容
• 第二章 试件设计和试验方法
• 2.1 试验简介
• 2.2 纤维增强混凝土力学性能试验
• 2.3 纤维增强混凝土异形柱边节点试验
• 第三章 纤维增强混凝土力学性能试验结果分析
• 3.1 试验现象
• 3.2 力学性能
• 3.3 本构模型
• 3.4 本章小结
• 第四章 纤维增强混凝土异形柱边节点试验结果分析
• 4.1 试验现象
• 4.2 钢筋应变
• 4.3 恢复力特征
• 4.4 刚度退化
• 4.5 残余变形
• 4.6 耗能能力
• 4.7 累积损伤
• 4.8 本章小结
• 第五章 纤维增强混凝土异形柱边节点受力机理分析
• 5.1 矩形柱框架中间层节点受力机理
• 5.2 纤维增强混凝土异形柱边节点受力机理
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 6.3 本文的创新点
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况表明
• 致谢