碳纤维布加固钢筋混凝土异形截面柱抗震性能研究

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异形柱是指截面为L形、T形、十字形等形式的柱体,该种形式的柱子能够有效的避免室内出现明显的棱角、减轻结构的自重,并且使建筑内部布局更加美观。虽然异形柱有很多方面的优点,但对碳纤维布加固钢筋混凝土异形柱的抗震性能的研究还很匮乏。所以对碳纤维布加固混凝土异形柱的抗震性能的研究将成为一项重要的课题。为了研究碳纤维布加固钢筋混凝土异形柱的抗震性能,设计了28根钢筋混凝土异形柱,通过有限元ABAQUS软件,建立了合理的模型,并通过控制轴压比、肢高肢厚比、CFRP布层数、混凝土强度等工况,来研究钢筋混凝土异形柱的抗震性能的研究。本文的研究工作包括:1.选取了合理的材料参数和本构关系,建立正确的碳纤维布加固钢筋混凝土异形柱的有限元模型,根据已有的参考文献对钢筋混凝土有限元模型的正确性加以验证。研究表明:有限元软件模拟结果与试验的误差较小,误差都控制在9%以内。由此说明:本文通过有限元软件建立的模型是合理可行的。2.通过控制轴压比、肢高肢厚比、CFRP布粘贴层数、混凝土强度等因素,模拟得出了滞回曲线、极限承载力、荷载-位移曲线、能量耗散系数及等效粘滞阻尼系数等参数,来研究不同工况对异形柱的抗震性能的影响。结果发现:随着轴压比的增大,能量耗散系数和等效粘滞阻尼系数逐渐降低,且降低幅度越来越小;随着肢高肢厚比的增加,试件的耗能能力增大,并且增大幅度降低;在轴压比是0.4的试件比轴压比是0.6试件耗能能力增大的幅度大;随着CFRP布层数的增加,试件的极限承载力会增加,但是提高的幅度降低。在轴压比是0.6时的加固效果比轴压比为0.4的加固效果比较好;随着混凝土强度的增加,试件的总耗能会增加,但增加的幅度降低。3.根据有限元分析结果,为工程实际应用以及后续学者的研究提供科学依据。
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