FRP筋混凝土梁柱外节点的受剪性能研究

发布时间：2023-04-30 06:53

　　钢筋混凝土结构是最常见的结构形式之一。但是由于钢筋易发生腐蚀,导致钢筋混凝土结构的安全性、实用性和耐久性受到严重影响。近年来,纤维增强复合材料(FRP)筋因其高耐腐蚀性和轻质高强的优良特性,已成为传统钢筋的替代物。FRP为各向异性材料,导致FRP筋易发生横向剪切破坏。直观表现为,FRP筋在拉应力和剪应力共同作用时,其抗拉强度会大大减小。但是,目前国内外仍缺乏对FRP筋拉剪复合受力的研究。梁柱节点作为框架结构的传力枢纽,受力相当复杂,其核心区受剪破坏将可能导致结构倒塌的严重后果。因此,开展FRP筋拉剪复合受力研究具有重要的工程应用价值。本文针对发展全FRP筋混凝土框架结构所必须解决的梁柱节点的受剪问题展开研究,并以不同工况下节点域的FRP筋拉-剪复合作用为研究重点。具体采用有限元仿真分析方法,建立了FRP筋混凝土梁柱节点的三维精细化模型,考虑材料非线性进行仿真分析。基于考虑不同参数组合的24个T型外节点模型,主要研究内容及结论如下:1.节点试件的破坏形式及极限承载力等结果的对比分析表明,有限元计算结果与试验结果相一致,验证了所采用有限元方法的有效性。2.分析了FRP筋混凝土梁柱节点模型的...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 概述
    1.2 FRP筋构造及性能
        1.2.1 FRP筋的组成和种类
        1.2.2 FRP筋的性能特点
    1.3 FRP筋混凝土结构的研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 本文的研究方法和内容
第二章 钢筋混凝土梁柱节点受力分析
    2.1 构造形式
    2.2 受力特征
    2.3 破坏模式
    2.4 抗剪机理
        2.4.1 斜压杆模型
        2.4.2 桁架模型
        2.4.3 剪摩擦模型
        2.4.4 组合块体模型
    2.5 本章小结
第三章 有限元仿真模拟的建立与验证
    3.1 有限元软件简介
    3.2 有限元模型的建立过程
        3.2.1 钢筋混凝土结构的建模方法
        3.2.2 钢筋混凝土结构开裂后的裂缝模拟
    3.3 本构关系
        3.3.1 混凝土的本构关系
        3.3.2 FRP筋本构关系模型
    3.4 粘结-滑移关系
    3.5 单元选取
        3.5.1 混凝土单元
        3.5.2 FRP筋单元
        3.5.3 垫块单元
        3.5.4 弹簧单元
    3.6 有限元方法的验证
        3.6.1 验证试件的构造方式
        3.6.2 加载装置
        3.6.3 建立有限元模型
        3.6.4 有限元结果对比
    3.7 本章小结
第四章 FRP筋混凝土梁柱外节点的有限元仿真分析
    4.1 试件设计
    4.2 计算结果与分析
        4.2.1 荷载-位移曲线
        4.2.2 混凝土裂缝
        4.2.3 混凝土应力
        4.2.4 CFRP筋应力
    4.3 本章小结
第五章 FRP筋混凝土梁柱外节点受剪性能的参数研究
    5.1 参数设计
    5.2 CFRP筋混凝土梁柱外节点参数分析
        5.2.1 梁端剪跨比
        5.2.2 核心区箍筋间距
        5.2.3 梁纵筋配筋率
        5.2.4 梁塑性铰区配箍率
    5.3 GFRP筋混凝土梁柱外节点参数分析
        5.3.1 核心区配箍率
        5.3.2 核心区箍筋间距
        5.3.3 梁纵筋配筋率
    5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢



本文编号：3806655