纤维布抗剪加固钢筋混凝土框架节点研究

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梁柱节点作为钢筋混凝土框架结构的传力枢纽,在框架结构中起着连接梁、柱,协调构件变形,保证结构整体性的作用。节点的破坏是导致结构整体倒塌的一个重要诱因,这已为历次地震震害所证实。我国存在大量抗震性能不足的在役混凝土框架结构,研究有效的节点抗震加固方法具有重要的社会经济意义。核心区粘贴纤维布进行节点加固的有效性已得到认可,但由于节点处梁筋和柱筋交汇,构造受力复杂,增大了研究节点加固的难度。从国内外的研究来看,纤维布加固技术的研究应用仍集中在梁柱基本构件上,对节点的研究不是很充分。由于对纤维布加固节点研究的深度与广度不够,且限于试验试件的数量,则对影响因素的考察种类与范围显得不足,这使基于少数试验所提出的相关加固设计方法存在一定的局限性。有限元仿真计算以材料的真实性为基础,不仅能全面揭示研究对象的微观应力、应变状况,便于分析加固节点的受力机理,而且能够通过大量算例,进一步扩大研究参数的种类和考察范围,从而最大限度地扩展节点加固的研究,是试验研究和理论分析的很好的补充。本文通过ANSYS模拟纤维布加固前后的十字型、T型、L型节点,对比加固前后节点试件的裂缝、位移、应力应变,得出加固后节点的裂缝发展和核心区的剪切变形得到有效控制,破坏形态有所改善,证实了利用纤维布进行节点加固是一种有效的加固方式。另外,在对比过程中,对每种类型的节点都设计1个对比试件和6个加固试件,涉及纤维布加固率、纤维种类、加固方式这三个影响参数。对比分析表明:钢筋混凝土节点的抗剪承载力随着纤维布用量的增大而增强。在碳纤维、芳纶纤维和玻璃纤维中,加固效果最为理想的是碳纤维布,芳纶纤维布次之,玻璃纤维布较差。此外,纤维布粘贴方式对补强效率发挥着重要的影响作用。
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