FRP加固混凝土多层框架结构抗震性能分析

发布时间：2020-10-21 00:25

　　 框架结构可能会基于各种原因需要进行加固处理,比如长年累月没有进行过修补,没有考虑实际情况而产生盲目修建的情况,设计不符合要求,又或者未将抗震设防考虑进去又或未满足规范以及遭遇地震等等各种因素。使用碳纤维材料进进补强和传统方法进行对比,碳纤维材料包含很多显著的优点。碳纤维补强技术主要是在结构表面利用结构胶黏剂将碳纤维材料沿轴线方向或垂直于轴线方向粘合在需要补强的建筑物表面。通过碳纤维与混凝土的共同作用,构筑物的抗裂、抗拉和抗剪性能都得到了提升,构件的延性和抗震能力也得到了明显的改善,从而达到了补强和加固混凝士结构的最初目标。本文根据我国最新抗震设计规范的要求,对一个八层综合办公楼框架结构基于其使用功能发生改变的条件下,对结构进行加固设计。通过SAP2000有限元软件进行分析,重点在多遇和罕遇地震的作用下进行静力弹塑性(pushover)分析,对结构加固前后的抗震性能进行对比。论文的主要内容及结论如下:(1)通过查阅学习国内外学者对碳纤维加固多层框架结构的研究现状,掌握碳纤维加固的理论知识,并从中提取出本文的主要研究方方向;(2)确定结构简图,定义和设罝塑性铰,建立有限元三维模型,对结构进行模态分析,可以看出加固后结构整体刚度有所提高,变形能力比加固前有所增强;(3)对框架结构进行弹塑性静力分析可以得到,碳纤维加固方法对于结构的初始刚度并没有很大的影响,加固后混凝土结构的延性有了一定的提高,结构整体的塑性铰数量也有了明显的减少,楼层位移和层间位移都呈现出减小的趋势。(4)通过对碳纤维加固与未加固的结构进行对比,得到加固后的结构在抗震性能方面有了明显的提高,同时在经济、方便施工等方面也凸显出其优势。
【学位单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU375.4;TU352.11
【部分图文】：

图 1.1 碳纤维应用实例我们根据以上所叙述的内容可以看出来纤维复合材料由于自身的特点对土木建筑程的快速有效施工起到一定的推进作用，施工工程将和纤维材料相辅相成、共同进步。加固抗震方面纤维材料也有更广阔的发展前景。在本文结构抗震分析中，主要是针对构构件通过纤维复合材料加固后在地震作用下变形及破坏特征进行分析研究，并且进步分析整体框架结构的抗震性能，为以后重新修正抗震规范工作顾虑到此类问题而提参照物。.2 框架加固的目的及方法.2.1 框架加固的目的框架结构加固技术的产生主要是因为结构前期设计不合理、结构在功能上使用不合、建筑在进行前期设计的时候不能符合抗震设防和规程上的要求、或者因为经过很长段时间都没有修补、又或所处地域发生了自然灾害等各个方面的原因，使框架结构产了局部的破坏，如果直接将他们拆除然后开始修建新的构筑物，那么将会造成财力、

图 3.1 能力谱法分析主要过程2）能力谱的转换能力谱曲线（Sa-Sd 曲线）的得到是依据基底剪力—顶点位移曲线转化而来的。而构筑物的力—位移曲线又是通过在侧向力加载的条件下经过推覆分析得出的。两条曲线的转化可以通过下面的公式得到。1/ VGSiai ，TTidiS11, 其中：（iV ，Ti ）为力—位移曲线上的任一点；（aiS ,diS ）为能力谱曲线上相应的点；G 是总的等效荷载代表值；1,T 是第一振型顶点振幅；1 是第一振型质量系数；1 是第一振型参与系数。1 和1 ，根据下列公式得出， Niiiniiimm121111()() ， NiiiNiiNiiimmm12111211[]][()][()] 其中：im 为第 i 层的质量；i1 为第一振型在第 i 层的振幅。

图 3.2 地震影响系数曲线图 3.3 反应谱转换性能点方法有两种，本文采用 ATC-40 来进行分析。AT方法，其中最普遍使用的就是将等效折减需求谱和能力个坐标中。当两条曲线产生相交点时，我们就可以来判以看到有一个点为（aiS ，diS ），我们将这个点记作
【参考文献】

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本文编号：2849364