形状记忆合金主动加固混凝土圆柱的试验研究

发布时间：2021-01-14 19:29

　　自20世纪50年代以来,钢筋混凝土结构以其坚固耐久、防火性能好等特点在我国桥梁工程中得到了广泛的应用。但随着服役时间的推移、环境的影响,即使是选材较好、设计合理、施工质量保证的桥梁也会不断老化,产生各种各样的病害如露筋、麻面、表层成块脱落等等,使结构的安全性能存在隐患。特别是在地震作用下,桥墩一旦发生破坏会造成大量的经济损失甚至是产生严重的生命安全威胁。钢筋混凝土桥墩作为一种延性构件,在承受较大的地震荷载时可以通过其塑性铰区的弯曲变形来耗能,因此如何对现有钢筋混凝土桥墩进行加固变得尤其重要。在此基础上,本文提出了一种采用NiTiNb形状记忆合金加固混凝土墩柱的方法,通过在桥墩的塑性铰区环向缠绕SMA丝的方式给墩柱提供主动主动力,论文的主要工作如下:（1）以国内外的参考文献为基础,总结了桥墩常见的破坏形式和现有的加固方式,以及形状记忆合金在土木工程中的应用研究现状。（2）进行了NiTiNb形状记忆合金丝的力学性能实验,通过改变预应变的张拉长度及热激励的温度找出材料回复应力的最大值,为后续加固试验做准备。（3）对形状记忆合金丝这种新型材料的本构做出了详细的介绍,解释了其不同相变下的力学性能... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 常见混凝土墩柱的加固方式及其特点
        1.2.1 被动加固法
        1.2.2 主动加固法
    1.3 SMA在土木工程中的应用研究现状
        1.3.1 SMA加固混凝土梁
        1.3.2 SMA加固混凝土墩柱
    1.4 本文主要研究内容与意义
2 形状记忆合金丝材料力学性能实验
    2.1 实验概况
        2.1.1 形状记忆合金的基本特性
        2.1.2 材料选取
        2.1.3 实验装置及方案
    2.2 实验结果及分析
    2.3 本章小结
3 形状记忆合金加固混凝土的理论计算
    3.1 循环荷载下的形状记忆合金模型
    3.2 SMA主动约束混凝土墩柱的本构行为
        3.2.1 NiTiNb合金丝主动约束围压
        3.2.2 被约束混凝土的力学性能
4 钢筋混凝土桥墩的拟静力试验设计方案
    4.1 桥墩试件设计
        4.1.1 模型尺寸设计
        4.1.2 加固参数的选择
    4.2 材料特性
        4.2.1 混凝土
        4.2.2 钢筋
    4.3 试验装置和仪器设备
        4.3.1 试验张拉、锚固及加热装置
        4.3.2 试验加载装置
        4.3.3 数据采集仪器
    4.4 加载方案
        4.4.1 桥墩顶部轴向力加载
        4.4.2 桥墩顶部侧向位移加载
        4.4.3 试验流程及注意事项
    4.5 本章小结
5 拟静力实验现象及结果分析
    5.1 桥墩试件试验现象描述
        5.1.1 BP01试验现象
        5.1.2 BP02试验现象
        5.1.3 BP03试验现象
        5.1.4 BP04试验现象
        5.1.5 BP05试验现象
        5.1.6 BP06试验现象
    5.2 试件滞回曲线对比
    5.3 试件骨架曲线对比
    5.4 试件位移延性对比
    5.5 试件强度衰减结果对比
    5.6 试件刚度退化结果对比
    5.7 试件累积耗能结果对比
    5.8 试件残余位移结果对比
    5.9 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]桥梁施工中加固技术及设计方案[J]. 谭贱如,段志坚.  交通世界. 2017(36)
[2]公路危桥加固的技术措施和要点[J]. 黄明.  交通世界. 2017(29)
[3]桥梁结构承载力加固原理分析[J]. 姚常伟,徐景盛.  黑龙江科技信息. 2016(19)
[4]预应力加固技术在桥梁加固中的应用[J]. 韦朝宁,彭先振.  江西建材. 2015(21)
[5]预应力钢套箍加固RC桥墩轴压性能试验研究[J]. 郭子雄,黄群贤,郝娟,陈建华,赖有泉.  中南大学学报(自然科学版). 2015(08)
[6]预应力钢绞线加固混凝土短柱抗震性能研究[J]. 邓宗才,李辉.  应用基础与工程科学学报. 2014(05)
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[9]预应力纤维布加固混凝土圆形截面短柱轴压性能试验[J]. 周长东,白晓彬,赵锋,吕西林,厉春龙.  建筑结构学报. 2013(02)
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博士论文
[1]服役期及加固后的钢筋混凝土桥梁可靠性研究[D]. 孙晓燕.大连理工大学 2004

硕士论文
[1]装配式钢筋混凝土桥墩抗震性能研究[D]. 黄宜.大连理工大学 2016
[2]桥梁抗震设计中塑性铰区抗剪能力试验研究[D]. 刘丙海.重庆交通大学 2016
[3]超弹性形状记忆合金增强混凝土柱轴压性能试验研究[D]. 洪陈凯.郑州大学 2015
[4]钢管混凝土核心柱组合桥墩抗震性能研究[D]. 唐志强.大连理工大学 2015
[5]形状记忆合金的力学性能与本构模型研究[D]. 吴昀泽.华南理工大学 2012
[6]钢筋混凝土桥墩抗震性能试验研究及数值分析[D]. 李贵乾.重庆交通大学 2010



本文编号：2977406