CFRP布与组合加固法加固RC框架结构综合效果对比研究

摘要

钢筋混凝土因其具有良好的整体性，广泛应用于我国地震地区工业民用建筑中。但是由于设计不合理、使用不当、年久失修等原因以及随着建筑设计规范的不断更新，很多钢筋混凝土结构的承载力满足不了要求，抗震性能也不能满足现有抗震规范的要求。对钢筋混凝土结构加固补强，以改善结构的抗震性能是一种高效而经济的办法，也是国内外结构工程领域的研究热点之一。本文结合工程实例对钢筋混凝土框架结构进行加固前后的综合性能进行对比研究，具有重要的现实意义。 本文对碳纤维片材加固方法和增大截面加固法加固混凝土柱的研究和应用现状进行了简要阐述，较详细地介绍碳纤维布加固混凝土构件及增大柱截面加固混凝土柱的性能研究及PUSHOVER分析方法基本理论。分别利用粘贴CFRP布加固法和CFRP布，增大截面组合加固法对某一设计失误的框架混凝土框架结构建筑进行加固设计。借助PKPM软件和SAP2000软件，对加固前后的结构进行了建模分析，相互验证了模型的有效性，得出了结构加固前后的静力性能和整体抗震性能。最后对结构加固前后的综合性能进行对比分析研究。 研究结果表明: 1、粘贴CFRP布加固和组合加固都能提高结构的延性，CFRP布加固可以提高约为9.7％，组合加固可以提高约为15.7％。 2、在罕遇地震作用性能点状态下粘贴CFRP布加固比加固前最大位移减少1.1％;组合加固比加固前最大位移减少4.6％。 3、粘贴CFRP布加固后结构的前三阶自振周期变化幅度不大，组合加固后结构的前三阶自振周期比加固前有所降低，最大的减少约为4％。 4、通过对比分析本项目选择粘贴CFRP布加固为较优加固方案。

目录

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摘要

第一章绪论

1．1引言

1．2纤维复合材加固法国内外研究概况

1．2．1 FRP加固混凝土梁的研究概况

1．2．2 FRP加固混凝土板的研究概况

1．2．3 FRP加固混凝土柱的研究概况

1．2．4 FRP加固混凝土结构的研究概况

1．3增大截面法加固钢筋混凝土柱研究概况

1．4我国的抗震设计方法

1．5基于性能的抗震设计方法

1．6本文的研究目的和意义

1．7本文的主要研究内容

1．8本章小结

第二章CFRP布和增大截面加固混凝土构件的加固及计算方法

2．1 CFRP布加固混凝土梁的受弯承载力加固及计算方法

2．1．1 CFRP布加固混凝土结构梁的形式

2．1．2正截面承载力计算

2．1．3锚固设计及构造措施

2．2 CFRP布加固混凝土结构梁的斜截面受剪承载力加固及计算方法

2．2．1 CFRP布加固混凝土结构梁斜截面的形式

2．2．2斜截面受剪承载力的计算

2．3 CFRP布约束混凝土柱的加固方法和承载力计算方法

2．3．1 CFRP布约束加固混凝土柱的形式

2．3．2 CFRP布约束加固混凝土柱承载力计算

2．3．3 CFRP约束加固混凝土柱的构造措施

2．4增大截面加固混凝土柱的加固方法和承载力计算方法

2．4．1增大截面约束加固混凝土柱的形式

2．4．2增大截面约束加固混凝土柱承载力计算

2．5 CFRP布-增大截面组合加固方法

第三章PUSHOVER分析基本理论

3．1静力弹塑性分析的基本原理

3．2建立需求谱曲线

3．3 PUSHOVER分析实施步骤

3．4静力弹塑性分析相关说明

3．5本章小结

第四章某实际框架结构加固前综合性能分析

4．1工程概况

4．2结构分析前的基本条件

4．3加固缘由

4．4结构不计入楼板自重SATWE分析

4．5结构计入楼板自重后SATWE分析

4．5．1柱子轴压比

4．5．2梁、板配筋

4．5．3楼层最大层间位移角

4．5．4楼层位移比

4．5．5结构自振周期及振型

4．6结构计入楼板自重的SAP2000分析

4．6．1 SAP2000建模简介

4．6．2结构计入楼板自重的SAP2000建模

4．6．3模态分析

4．7 SATWE与SAP2000分析结果对比验证

4．8结构计入楼板自重加固前PUSHOVER分析

4．8．1塑性铰类型、位置和长度

4．8．2结构的PUSHOVER分析

4．9本章小结

第五章某实际框架结构加固后综合性能对比分析

5．1加固方案

5．2梁加固方案

5．3板加固方案

5．4柱加固方案

5．4．1 CFRP布加固方案

5．4．2柱子增大截面加固方案

5．5 CFRP布加固混凝土结构的SAP2000模拟方法

5．6 CFRP布加固后PUSHOVER分析

5．7 CFRP布-增大截面组合加固混凝土结构的SAP2000模拟方法

5．8 CFRP布-增大截面组合加固混凝土构件的SAP2000分析

5．9加固前后PUSHOVER对比分析

5．10节点加固构造措施

5．11粘贴CFRP布加固法与组合加固法综合效益比较

5．12本章小结

第六章结论与展望

6．1结论

6．2展望

参考文献

致谢

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