外贴FRP角钢—混凝土加腋组合加固节点方法的研究

摘要

自钢筋混凝土结构出现至今已有近160年的历史，在这段时期里，混凝土与钢筋配合使用时其良好材料性能的发挥使得建筑结构得以迅速发展，但不可忽视的是，早期钢筋混凝土结构由于建筑设计规范不够完善，加上钢筋和混凝土强度等级普遍较低，当在使用了多年之后或出现开裂、倾斜等安全隐患，或因为改装而引起结构抗震承载力降低。因此，能否切实有效的对结构进行加固和补强已成为结构工程师在21世纪面临的重大课题。
　　当前，纤维增强复合材料因其轻质高强、耐久性好、不影响建筑立面效果及施工简便等优势已被国内外工程专家广泛研究。近年来的数据显示，纤维增强复合材料对钢筋混凝土梁和柱无论是在抗弯加固还是抗剪加固方面，效果都比较好，但针对梁柱节点这类节点组合构件要么因为施工难度大，要么因为理论与技术结合不够彻底，导致其研究相对缓慢，这也成为全面推广纤维增强复合材料使用的一道屏障。
　　针对传统加固材料所存在的缺陷，本文为了查看纤维增强复合材料中碳纤维布这种高抗拉材料与传统混凝土加腋和角钢配合所带来的加固效果，以及为使碳纤维布充分发挥其抗拉强度高的优势，特针对钢筋混凝土T型节点采用了L型、水平、竖向以及斜向交叉环包的方式对核心区及梁柱端部进行了粘贴。其中L型旨在提高梁柱节点周边的抗弯承载力，梁端和柱端环包旨在对梁端和柱端进行抗剪加固，斜向交叉环包的方式则可以在固定加腋混凝土的同时进行核心区抗剪加固。通过使用碳纤维布，节点的抗剪承载力不仅得到了显著提升，核心区的变形能力与有了明显的改善，破坏前构件具有明显的先兆。基于试验过程，本文通过有限元分析软件的计算结果对试验数据进行比对，模拟结果与试验数据吻合较好，且偏于安全。

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第一章 绪论

1.1 概述

1.2 加固补强混凝土传统方法

1.3 碳纤维布加固新技术

1.4国内外研究现状

1.5 本文研究对象和研究内容

第二章 碳纤维布加固钢筋混凝土梁柱节点理论基础

2.1 碳纤维布加固概述

2.2 节点破坏类型

2.3 节点失效方式

2.4 影响节点和梁加固效果的因素

2.5 节点抗剪承载力计算方法

第三章 碳纤维布加固钢筋混凝土梁柱节点仿真分析

3.1 有限单元法

3.2 有限单元法思想

3.3 通用有限元分析软件—ANSYS

3.4 节点受力机理模型

3.5 材料的本构关系

3.6 单元类型选择

3.7混凝土的破坏准则

3.8网格划分及参数设置

3.9 模型的选用与建立

第四章 碳纤维布加固钢筋混凝土梁柱节点有限元结果分析

4.1有限元模拟基本假定

4.2 有限元计算结果分析

第五章 碳纤维布加固钢筋混凝土梁柱节点变参分析

5.1 改变梁柱节点碳纤维布层数

5.2 改变角钢尺寸

5.3 改变加腋混凝土尺寸

结论与展望

参考文献

致谢