CFRP条带约束型钢再生混凝土柱轴压性能研究
发布时间：2021-05-25 13:42
我国建筑行业近年来呈高速发展趋势,随着建筑物的推陈出新,产生了大量的建筑垃圾,这些建筑废弃物被随意掩埋堆放;同时混凝土材料作为重要的建筑材料之一,也被广泛使用,导致大量的自然资源被开采利用。再生混凝土材料的研究与应用,一方面解决了建筑垃圾对生态环境的污染破坏等问题,另一方面在一定程度上减少了不可再生资源的消耗,对我国建设环境友好型社会、实现可持续发展的战略具有重要意义。另外,碳纤维布材料（CFRP）是用于结构加固的一种新型材料,具有高强质轻、耐腐蚀性及耐久性好的优点,在工程施工中被大力推广使用。本文提出了 CFRP条带约束型钢再生混凝土柱,它不仅绿色、环保,同时具有型钢再生混凝土柱承载力高、延性好的优势,另外CFRP条带的存在使得内部再生混凝土在受到轴压荷载时处于三向受力状态,延缓了内部型钢的压屈,进一步提高了承载力及变形能力,因此对该类结构展开试验研究和理论分析是有必要的。本次试验将9根型钢再生混凝土柱作为基础试件,并在柱外部缠绕包裹2层CFRP碳纤维条带,形成CFRP条带约束型钢再生混凝土柱试件,对其进行轴心受压加载试验,主要研究了再生粗骨料取代率、条带间距、条带宽度以及再生混凝土...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 再生混凝土研究进展及应用
1.3 型钢再生混凝土结构轴压力学性能研究概况
1.4 FRP约束型钢混凝土结构轴压力学性能研究概况
1.5 本文主要研究工作
1.5.1 问题提出及意义
1.5.2 本文主要研究内容
2 CFRP条带约束型钢再生混凝土柱轴压性能试验研究
2.1 试验目的
2.2 试件设计及制作
2.2.1 型钢及钢筋骨架的制作
2.2.2 再生混凝土的配制
2.2.3 试件浇筑
2.2.4 粘贴碳纤维布
2.3 材料性能
2.3.1 钢材力学性能
2.3.2 再生混凝土力学性能
2.3.3 CFRP碳纤维布力学性能
2.4 试验加载装置及加载制度
2.4.1 试验加载装置
2.4.2 试验加载制度
2.5 试验量测内容与测点布置
2.5.1 试验量测内容
2.5.2 试验测点布置
2.5.3 数据采集及记录
2.6 试验破坏过程与破坏形态分析
2.7 本章小结
3 CFRP条带约束型钢再生混凝土柱轴压试验结果分析
3.1 荷载-位移曲线
3.2 应变分析
3.2.1 型钢应变分析
3.2.2 钢筋应变分析
3.2.3 再生混凝土应变分析
3.2.4 CFRP条带应变分析
3.2.5 横向变形系数分析
3.3 轴压力学性能指标分析
3.3.1 延性分析
3.3.2 刚度退化分析
3.3.3 耗能能力
3.3.4 损伤分析
3.4 本章小结
4 CFRP条带约束型钢再生混凝土柱轴压承载力分析
4.1 概述
4.2 FRP约束混凝土强度模型
4.3 CFRP条带约束型钢再生混凝土轴压柱承载力计算公式
4.3.1 CFRP条带约束型钢再生混凝土柱受力分析
4.3.2 基于美国规范的轴压承载力计算公式
4.3.3 基于统一强度理论的轴压承载力计算公式
4.4 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间主要研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型混凝土现状及发展趋势研究综述[J]. 姜秋来,李雄,申龙章. 安徽建筑. 2020(02)
[2]水平荷载下型钢再生混凝土柱-钢梁组合框架受力性能非线性数值分析[J]. 马辉,席嘉诚,黄成,张鹏,董静. 计算力学学报. 2020(03)
[3]再生粗骨料混凝土梁受弯性能试验研究[J]. 杨丹,陈科,王汝恒,王磊. 四川建筑科学研究. 2019(04)
[4]GFRP管型钢再生混凝土组合柱轴压性能及承载力计算[J]. 马辉,张鹏,厉嘉鑫,刘云贺,李哲. 实验力学. 2019(03)
[5]再生混凝土吸水率与强度的相关性研究[J]. 纪锋,陈亮亮,张鹏,张红红,孟兆泽,马协刚,任翔. 长江科学院院报. 2019(03)
[6]再生骨料对混凝土早龄期基本拉伸徐变的影响[J]. 黄海生,郑建岚,罗素蓉. 水力发电学报. 2018(06)
[7]CFRP-钢复合管约束型钢高强混凝土短柱的轴压力学性能[J]. 王吉忠,刘建伟,杨柳. 建筑科学与工程学报. 2017(02)
[8]型钢再生混凝土黏结滑移性能试验分析[J]. 白国良,尹玉光,刘超,韩玉岩. 建筑结构学报. 2016(S2)
[9]高温后型钢再生混凝土柱轴压性能及承载力计算[J]. 陈宗平,周春恒,谭秋虹. 建筑结构学报. 2015(12)
[10]高温后再生混凝土单轴受压应力-应变关系试验研究[J]. 徐明,王韬,陈忠范. 建筑结构学报. 2015(02)
硕士论文
[1]FRP管约束H型钢再生混凝土柱轴压试验研究[D]. 潘永亮.广州大学 2019
[2]不同混凝土强度等级下CFRP约束型钢混凝土矩形短柱轴压性能研究[D]. 童林.合肥工业大学 2017
[3]截面高宽比对CFRP约束型钢混凝土矩形柱轴压性能的影响[D]. 彭飞.合肥工业大学 2017
[4]长细比对CFRP加固型钢混凝土柱轴压性能的影响[D]. 丁磊.合肥工业大学 2017
[5]倒角半径对碳纤维布约束型钢混凝土矩形短柱轴压性能的影响[D]. 宗文.合肥工业大学 2016
[6]加固率和加固方式对碳纤维布条带约束型钢混凝土柱轴压性能的影响[D]. 殷强.合肥工业大学 2016
[7]城市建筑垃圾处理研究[D]. 朱东风.华南理工大学 2010
本文编号：3205439
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 再生混凝土研究进展及应用
1.3 型钢再生混凝土结构轴压力学性能研究概况
1.4 FRP约束型钢混凝土结构轴压力学性能研究概况
1.5 本文主要研究工作
1.5.1 问题提出及意义
1.5.2 本文主要研究内容
2 CFRP条带约束型钢再生混凝土柱轴压性能试验研究
2.1 试验目的
2.2 试件设计及制作
2.2.1 型钢及钢筋骨架的制作
2.2.2 再生混凝土的配制
2.2.3 试件浇筑
2.2.4 粘贴碳纤维布
2.3 材料性能
2.3.1 钢材力学性能
2.3.2 再生混凝土力学性能
2.3.3 CFRP碳纤维布力学性能
2.4 试验加载装置及加载制度
2.4.1 试验加载装置
2.4.2 试验加载制度
2.5 试验量测内容与测点布置
2.5.1 试验量测内容
2.5.2 试验测点布置
2.5.3 数据采集及记录
2.6 试验破坏过程与破坏形态分析
2.7 本章小结
3 CFRP条带约束型钢再生混凝土柱轴压试验结果分析
3.1 荷载-位移曲线
3.2 应变分析
3.2.1 型钢应变分析
3.2.2 钢筋应变分析
3.2.3 再生混凝土应变分析
3.2.4 CFRP条带应变分析
3.2.5 横向变形系数分析
3.3 轴压力学性能指标分析
3.3.1 延性分析
3.3.2 刚度退化分析
3.3.3 耗能能力
3.3.4 损伤分析
3.4 本章小结
4 CFRP条带约束型钢再生混凝土柱轴压承载力分析
4.1 概述
4.2 FRP约束混凝土强度模型
4.3 CFRP条带约束型钢再生混凝土轴压柱承载力计算公式
4.3.1 CFRP条带约束型钢再生混凝土柱受力分析
4.3.2 基于美国规范的轴压承载力计算公式
4.3.3 基于统一强度理论的轴压承载力计算公式
4.4 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间主要研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型混凝土现状及发展趋势研究综述[J]. 姜秋来,李雄,申龙章. 安徽建筑. 2020(02)
[2]水平荷载下型钢再生混凝土柱-钢梁组合框架受力性能非线性数值分析[J]. 马辉,席嘉诚,黄成,张鹏,董静. 计算力学学报. 2020(03)
[3]再生粗骨料混凝土梁受弯性能试验研究[J]. 杨丹,陈科,王汝恒,王磊. 四川建筑科学研究. 2019(04)
[4]GFRP管型钢再生混凝土组合柱轴压性能及承载力计算[J]. 马辉,张鹏,厉嘉鑫,刘云贺,李哲. 实验力学. 2019(03)
[5]再生混凝土吸水率与强度的相关性研究[J]. 纪锋,陈亮亮,张鹏,张红红,孟兆泽,马协刚,任翔. 长江科学院院报. 2019(03)
[6]再生骨料对混凝土早龄期基本拉伸徐变的影响[J]. 黄海生,郑建岚,罗素蓉. 水力发电学报. 2018(06)
[7]CFRP-钢复合管约束型钢高强混凝土短柱的轴压力学性能[J]. 王吉忠,刘建伟,杨柳. 建筑科学与工程学报. 2017(02)
[8]型钢再生混凝土黏结滑移性能试验分析[J]. 白国良,尹玉光,刘超,韩玉岩. 建筑结构学报. 2016(S2)
[9]高温后型钢再生混凝土柱轴压性能及承载力计算[J]. 陈宗平,周春恒,谭秋虹. 建筑结构学报. 2015(12)
[10]高温后再生混凝土单轴受压应力-应变关系试验研究[J]. 徐明,王韬,陈忠范. 建筑结构学报. 2015(02)
硕士论文
[1]FRP管约束H型钢再生混凝土柱轴压试验研究[D]. 潘永亮.广州大学 2019
[2]不同混凝土强度等级下CFRP约束型钢混凝土矩形短柱轴压性能研究[D]. 童林.合肥工业大学 2017
[3]截面高宽比对CFRP约束型钢混凝土矩形柱轴压性能的影响[D]. 彭飞.合肥工业大学 2017
[4]长细比对CFRP加固型钢混凝土柱轴压性能的影响[D]. 丁磊.合肥工业大学 2017
[5]倒角半径对碳纤维布约束型钢混凝土矩形短柱轴压性能的影响[D]. 宗文.合肥工业大学 2016
[6]加固率和加固方式对碳纤维布条带约束型钢混凝土柱轴压性能的影响[D]. 殷强.合肥工业大学 2016
[7]城市建筑垃圾处理研究[D]. 朱东风.华南理工大学 2010
本文编号：3205439
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