CFRP加固钢筋混凝土空间框架梁柱外节点受剪性能的参数研究

发布时间：2020-03-24 01:04

【摘要】：目前建筑物最普遍使用的结构形式是钢筋混凝土框架结构,我国大多数的建筑物均采用该结构形式。节点在框架结构中起着传递、分配内力和保证结构整体稳定性的作用。因此,研究节点加固对于实际工程来说意义重大。碳纤维增强复合材料(CFRP)是一种新型加固材料,具备很多优点,使得CFRP在加固中的应用越来越普遍。目前,钢筋混凝土框架结构利用纤维增强复合材料进行加固的研究局限于梁、柱等构件层面,而对于梁柱节点加固的研究比较少,且其中多为平面框架节点加固,因此有必要对空间框架节点的加固进行深入研究。针对CFRP与混凝土界面之间粘结滑移的研究,目前主要应用于梁、柱等构件层面。为了进一步完善节点加固的研究,本文在有限元模拟时考虑了CFRP与混凝土界面的粘结滑移性能。本文以按照旧规范建造的带有直交梁的钢筋混凝土框架梁柱外节点作为研究对象,其节点核心区配箍严重不足。针对该情况,采用在节点核心区粘贴CFRP的方法对其进行加固。本文采用有限元软件ANSYS建立包含直交梁在内并能够考虑外贴CFRP条带与基底混凝土界面的粘结滑移性能的精细化有限元模型,共建立了74个加固节点模型和36个未加固参照节点模型。模拟时在柱端施加一定数值的轴压力,在梁端施加位移荷载,通过有限元仿真模拟,分析加固后节点模型与未加固参照节点模型的破坏形式、加固效果以及采用不同加固参数对空间节点加固效果的影响,研究参数包括CFRP的粘贴层数、轴压比大小、直交梁的位置、直交梁的个数、直交梁的高度和宽度以及直交梁是否损伤。通过模拟分析可知CFRP加固后节点的抗剪承载力明显提高,核心区的变形能力得到显著改善;不同的加固参数均对CFRP的加固效果产生一定程度的影响。
【图文】：

节点可分为平面框架节点和空间框架节点两类：平面框架节点类型如图2.1 所示；空间框架节点类型如图 2.2 所示。（a） 顶层中柱节点 （b） 顶层边柱节点 （c） 中间层中柱节点 （d） 中间层边柱节点图 2.1 平面框架节点形式（a） 顶层角柱节点 （b） 顶层中柱节点 （c） 顶层边柱节点（d） 中间层角柱节点 （e） 中间层中柱节点 （f） 中间层边柱节点图 2.2 空间框架节点形式在上述节点中，框架结构的角柱节点受力最不利；顶层边柱节点会受到

9（d） 中间层角柱节点 （e） 中间层中柱节点 （f） 中间层边柱节点图 2.2 空间框架节点形式在上述节点中，，框架结构的角柱节点受力最不利；顶层边柱节点会受到反复的不同方向的弯矩作用，且梁柱纵筋都需要在核心区进行锚固处理，因此受力情况相对比较复杂；顶层中柱节点的梁纵向钢筋可以直接通过核心区，对于按照旧规范设计的重
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU375

【参考文献】

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本文编号：2597551