玄武岩纤维加固震损混凝土框架节点抗震性能试验研究

论文摘要

现在国内外对玄武岩纤维在土木工程领域的应用研究还处于起步阶段,但其优异的性价比、良好的延伸率及其在耐腐蚀、耐久性上的突出优点,成为了现阶段加固领域继碳纤维后研究的热点。本文针对当前国、内外应用玄武岩纤维布对混凝土框架节点进行震损加固研究的空白点,确定以空间框架中节点加固方法为研究重点,通过把5个不同程度的预损的带梁、板的十字节点模型进行加固后的低周反复加载试验的研究与理论分析。试验中由申克机施加低周反复荷载以模拟地震中结构受到的作用。先对完好的节点进行了破损加载以模拟节点在中小地震中受到的损伤,而后进行灌缝修复和粘贴玄武岩纤维布加固。十字节点附带了次梁和楼板很好地模拟了节点的实际受力情况和加固施工时的实际环境。对试验结果进行分析后表明采用的加固修复方法是行之有效的。加固后试件的强度、刚度、延性和能量耗散能力都有所提高。在文章最后提出了“损伤系数”以及“修复后混凝土强度折减系数”的概念,并参照现行的混凝土结构加固规范,并结合本试验所得数据,提出了几个实际工程应用中可以方便使用并有一定安全储备的计算公式。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 加固震损混凝土框架节点的意义
• 1.2 粘贴纤维增强复合材料抗震加固
• 1.2.1 粘贴纤维增强复合材料加固技术发展概况
• 1.2.2 粘贴纤维增强复合材料的优点
• 1.2.3 玄武岩纤维加固框架节点的提出
• 1.3 玄武岩纤维复合材料介绍
• 1.3.1 玄武岩纤维简介
• 1.3.2 玄武岩纤维发展
• 1.3.3 玄武岩纤维材料力学性能
• 1.3.4 玄武岩纤维的应用
• 1.3.5 玄武岩纤维的发展前景
• 1.4 本文主要研究内容
• 第2章 钢筋混凝土框架节点破坏及力学模型
• 2.1 钢筋混凝土框架节点的破坏形式
• 2.2 影响框架节点抗剪强度的因素
• 2.3 节点受力特性以及节点剪力计算
• 2.3.1 节点受力特性
• 2.3.2 节点剪力计算
• 2.4 平面框架节点核心区抗剪机理
• 2.5 空间框架节点核心区抗剪机理
• 2.6 本章小结
• 第3章 玄武岩纤维加固震损钢筋混凝土框架节点试验设计
• 3.1 节点试件设计
• 3.2 试验加载装置
• 3.3 试验加载制度
• 3.4 试件加固和裂缝修复
• 3.4.1 试件加固设计
• 3.4.2 试件加固施工要点
• 3.4.3 试件裂缝修复
• 3.4.4 试件裂缝修复施工要点
• 3.5 测点布置与测试内容
• 3.6 本章小结
• 第4章 玄武岩纤维加固震损钢筋混凝土框架节点试验研究
• 4.1 试验现象
• 4.1.1 J-0构件
• 4.1.2 J1-R构件
• 4.1.3 J2-R构件
• 4.1.4 J3-R构件
• 4.1.5 J4-R构件
• 4.1.6 试验现象小结
• 4.2 极限位移和极限荷载
• 4.3 滞回曲线以及骨架曲线
• 4.4 钢筋应变分析
• 4.4.1 主梁纵筋应变分析
• 4.4.2 次梁纵筋应变分析
• 4.4.3 柱纵筋应变分析
• 4.4.4 节点核心区箍筋应变分析
• 4.5 玄武岩纤维布应变分析
• 4.5.1 柱环向玄武岩纤维布应变分析
• 4.5.2 梁顶纵向玄武岩纤维布应变分析
• 4.5.3 梁端U型玄武岩纤维布应变分析
• 4.6 加固节点抗震性能评价
• 4.6.1 承载力退化
• 4.6.2 刚度退化
• 4.6.3 能量耗散能力
• 4.7 玄武岩纤维加固节点设计、施工意见
• 4.8 本章小结
• 第5章 玄武岩纤维布加固节点理论分析
• 5.1 裂缝修复后混凝土强度折减系数
• 5.2 节点核心区加固抗剪计算
• 5.3 节点梁、柱端加固计算
• 5.3.1 梁端正截面抗弯加固计算
• 5.3.2 梁端斜截面抗剪加固计算
• 5.3.3 柱端正截面抗弯加固计算
• 5.3.4 柱端斜截面抗剪加固计算
• 5.3.5 柱延性提高设计
• 5.4 理论值和试验值的比较
• 5.5 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果