玻璃纖維加固混凝土柱的計(jì)算分析與試驗(yàn)研究.pdf

1、FRP,纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,是一種高性能型材料。它一般由基體材料與增強(qiáng)材料兩種組分組成,并經(jīng)過專門的模具擠壓、拉拔而形成。相較于傳統(tǒng)建筑材料,其具有質(zhì)量輕、抗腐蝕和疲勞破壞能力強(qiáng)、溫度變形小、雷達(dá)微波吸收能強(qiáng)、易于運(yùn)輸和施工、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。隨著逐漸降低的制造費(fèi)用,越來越多的實(shí)際工程開始應(yīng)用纖維復(fù)合材料,尤其是在建筑的加固、維修及改造方面。本文的研究題目是關(guān)于玻璃纖維材料對于混凝土柱的外部約束。
　　首先,本文通過理論推導(dǎo),提出了

2、有角度玻璃纖維加固素混凝土柱的三向屈服應(yīng)力應(yīng)變(環(huán)向、徑向、軸向)和位移的計(jì)算公式。
　　然后,采用ABAQUS(有限元分析軟件)對受荷全過程進(jìn)行數(shù)值模擬,旨在分析纖維的存在對混凝土柱的加固機(jī)理以及對其承載力、屈服應(yīng)力應(yīng)變的影響效果。同時(shí)通過改變纖維纏繞角度和GRP殼的厚度,對模型進(jìn)行具體的參數(shù)化分析。并對GRP殼和核心區(qū)混凝土的接觸機(jī)制進(jìn)行深入討論。
　　最后,為證明公式正確性及有限元方法的可行性,本文對二根不同角度的玻璃

3、纖維纏繞混凝土圓柱和一根素混凝土圓柱作受壓試驗(yàn)。且其中二根柱分別為尺寸、材料相同的±45°(與軸向方向夾角)玻璃纖維加固混凝土柱,±55°玻璃纖維加固混凝土柱。將公式計(jì)算、數(shù)值分析與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,結(jié)果符合良好。
　　本文研究結(jié)果表明玻璃纖維布有助于混凝土受壓柱承載能力和屈服應(yīng)力應(yīng)變的提高。得出玻璃纖維加固混凝土柱隨著纖維纏繞角度越趨近環(huán)向及纖維厚度的增加,抗壓承載力和三向屈服應(yīng)力應(yīng)變都將越來越高的結(jié)論。亦證明GRP布的約束作用