系锚CFRP间接加固砼框架节点承载力计算模型及设计建议

摘要

CFRP加固砼框架节点核心区受力复杂，且影响核心区抗剪承载力的因素较多，目前还没有一个具有普遍适用性的碳纤维加固混凝土框架节点核心区承载力的计算公式。本文在框架节点软化拉压杆模型(SSTM)基础上，结合碳纤维布加固节点的传力机理，提出基于SSTM的FRP布加固节点核心区（包括FRP直接加固混凝土节点核心区和节点核心区梁柱端粘贴FRP间接加固两种情形）抗剪承载力计算模型和工程加固设计建议，并通过国内外加固节点试验结果对比验证了计算模型的合理性和可靠性。论文的主要工作和研究成果如下:
　　1.基于混凝土框架节点承载力计算的软化拉压杆模型模型，提出适合与CFRP加固混凝土框架节点核心区承载力计算模型，并通过对比分析验证其合理性。
　　2.基于软化拉压杆模型，并考虑到加固碳纤维对节点梁柱端受压区高度、拉压杆系数以及核心区混凝土强度的影响，建立了CFRP加固混凝土框架节点核心区抗剪承载力计算模型，推导出适合碳纤维直接和间接加固节点的抗剪承载力公式，并通过103个（其中包括27个间接加固节点，31个直接加固节点，45个未加固节点）国内外试验结果进行了对比验证。
　　3.基于本文承载力模型计算结果和试验结果的对比分析，探讨了相关计算参数的工程设计建议取值，提出了系锚CFRP抗震加固钢筋混凝土框架节点的实用设计方法和相应的设计建议。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 框架节点加固的意义

1．2 纤维加固混凝土结构的优越性

1．3 纤维加固混凝土框架节点研究现状及存在的问题

1．3．1 国外现状

1．3．2 国内现状

1．3．3 研究存在的问题

1．4 系锚碳纤维间接加固框架节点的特点及优势

1．5 本文研究的主要内容

2 混凝土框架节点受剪承载力机理及模型分析

2．1 节点受力机理分析

2．2 常用的混凝土节点抗剪承载力计算模型

2．2．1 Tsonos模型

2．2．2 Attaalla模型

2．2．3 软化拉压杆模型(Softened Strut-and-Tie Model，简称SSTM)

2．3 各国规范中节点核心区承载力设计方法

2．3．1 新西兰NZS3101建议设计方法

2．3．2 欧洲共同体规范设计方法

2．3．3 美国ACI-ASCE 318建议设计方法

2．3．4 日本规范的建议设计方法

2．3．5 中国规范设计方法

2．4 本章小结

3 基于SSTM的CFRP布加固节点抗剪承载力计算模型

3．1 现有CFRP加固节点核心区承载力计算公式

3．2 基于SSTM的CFRP加固节点核心区承载力计算公式

3．2．1 本文计算公式

3．2．2 核心区混凝土强度提高系数ζ2的计算

3．2．3 CFRP加固节点核心区梁端柱端截面受压区高度cb和cc的计算

3．2．4 拉压杆系数K’的计算

3．3 CFRP加固节点核心区承载力计算过程

3．4 试验论证

3．4．1 CFRP间接加固节点试验论证

3．4．2 CFRP直接加固节点试验论证

3．4．3 未加固节点试验论证

3．5 本章小结

4 系锚CFRP间接加固混凝土框架中节点设计计算方法

4．1 基本假定

4．2 设计方法

4．1．1 设计公式

4．1．2 适用条件

4．3 设计值与试验值比较

4．3．1 加固节点设计值与试验值的比较

4．3．2 未加固节点设计值与试验值比较

4．4 设计建议

4．5 本章小结

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

附录

参考文献

攻读学位期间主要的研究成果

致谢