FRP加固砌体数值模拟及应用

论文摘要

FRP加固砌体作为一种新技术具有多种优点,非常符合砌体结构加固的要求,近年来国内外对FRP加固砌体结构技术的应用和研究呈现出快速发展的趋势。本文在本课题组FRP加固砌体数值分析模型基础上进行FRP加固砌体结构数值模拟,并对其进行应用。主要进行以下几个方面工作:1、在总结已有FRP加固砌体试验研究、理论公式及工程应用基础上,对现有的FRP加固砌体抗剪(抗震)承载力模型进行已有试验数据验证分析,指出其合理性及不足之处。2、在试验研究及FRP加固砌体数值分析模型基础上,考虑砌体高宽比、砌体抗压强度、竖向荷载(轴压比)、FRP种类、加固率等因素对FRP加固砌体抗剪承载力及FRP抗剪贡献影响,进行了60片未加固砌体及720片FRP加固的砌体数值模拟分析。3、在数值模拟分析基础上,考虑砌体高宽比(体型系数)对砌体极限抗剪承载力影响,对现行砌体结构设计规范中砌体抗剪承载力计算公式进行修正,并与模拟结果进行对比分析,表明经过修正的砌体抗剪承载力计算公式是合理正确的。4、对FRP最大加固率进行分析,考虑砌体轴压比、高宽比(体型系数)及FRP种类对砌体最大加固率的影响,得到不同种类FRP加固砌体最大加固率模型。5、在FRP加固砌体桁架模型基础上,将FRP提供的约束拉力采用界面粘结力代替,对数值模拟结果中FRP抗剪贡献进行非线性回归,得到FRP抗剪贡献综合影响系数α,并给出FRP加固砌体极限抗剪承载力计算公式,与数值模拟数据及现有试验数据进行验证,计算结果与数值模拟结果及试验数据吻合较好。6、与现行规范结合,考虑FRP抗剪贡献可靠性因素,给出FRP加固砌体抗剪承载力设计公式,可供进一步研究和工程应用参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• §1.1 引言
• §1.2 砌体结构加固技术概况
• §1.3 FRP 用于砌体结构加固的研究现状
• 1.3.1 FRP 加固结构的特点
• 1.3.2 国外FRP 加固砌体结构研究现状
• 1.3.3 国内FRP 加固砌体结构研究现状
• §1.4 FRP 加固砌体数值分析概况
• §1.5 本文主要研究内容
• §1.6 小结
• 参考文献
• 第二章 FRP 加固砌体抗剪（抗震）模型研究
• §2.1 概述
• §2.2 试验研究
• §2.3 FRP 加固砌体抗剪承载力公式
• 2.3.1 T 模型
• 2.3.2 TA 模型
• 2.3.3 AC125 模型
• 2.3.4 Eurocode 6 模型
• 2.3.5 赵彤模型
• 2.3.6 林磊模型
• 2.3.7 顾祥林模型
• 2.3.8 张祥顺模型
• 2.3.9 阮积敏模型
• 2.3.10 王欣模型
• 2.3.11 温利明模型
• 2.3.12 刘迪模型
• 2.3.13 柴振岭模型
• §2.4 模型计算值与试验值对比
• §2.5 FRP 抗剪加固破坏机理分析
• §2.6 小结
• 参考文献
• 第三章 FRP 加固砌体数值模拟
• §3.1 概述
• §3.2 数值分析模型介绍
• §3.3 数值模拟方案设计
• §3.4 未加固墙体数值计算结果分析
• §3.5 加固后墙体数值计算结果及分析
• 3.5.1 FRP 抗剪贡献说明
• 3.5.2 FRP 宽度对抗剪承载力影响
• 3.5.3 FRP 种类对抗剪贡献影响
• 3.5.4 竖向压力（轴压比）对抗剪贡献影响
• 3.5.5 砌体高宽比对抗剪贡献影响
• 3.5.6 砌体抗压强度对抗剪贡献影响
• §3.6 最大加固率分析
• 3.6.1 加固率的选取
• 3.6.2 GFRP（AFRP）最大加固率分析
• 3.6.3 CFRP 最大加固率分析
• §3.7 小结
• 参考文献
• 第四章 FRP 加固砌体抗剪承载力计算公式
• §4.1 概述
• §4.2 FRP 加固砌体墙受剪破坏机理
• §4.3 力学模型建立
• 4.3.1 基本假定
• 4.3.2 力学模型
• §4.4 FRP 加固砌体抗剪承载力计算公式
• 4.4.1 加固后墙体部分承载力
• 4.4.2 加固后FRP 布提供的承载力
• 4.4.3 FRP 布加固砌体抗剪承载力计算公式及验证
• §4.5 FRP 加固砌体抗剪承载力设计公式
• 4.5.1 墙体部分承载力处理
• 4.5.2 FRP 提供承载力处理
• §4.6 小结
• 参考文献
• 第五章 结论与展望
• §5.1 本文主要结论
• §5.2 今后工作展望
• 附表 加固墙体计算结果
• 致谢