UHTCC面层加固钢筋混凝土剪力墙抗震性能研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sinosteelpower
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
作为结构主要抗侧力构件,钢筋混凝土剪力墙承受了多数水平荷载作用,其力学特性的优劣对于结构整体抗震性能影响巨大。地震载荷作用下剪力墙试件的破坏将造成结构原有使用功能的丧失,甚至将导致建筑结构整体的倒塌,严重危害民众生命安全和社会经济发展。已有建筑结构的改造加固对于城市布局调整,经济快速地发展有着重要意义。针对传统加固方式的缺陷和不足,如增加结构自重、侵占建筑有效空间,与原试件界面粘结不可靠等问题,本文就纤维混凝土加固剪力墙试件开展了相关的抗震性能试验和理论分析研究,对剪力墙加固试件地震载荷作用下的破坏形态、耗能、滞回性能等进行了研究,主要研究内容及成果如下:(1)通过开展往复载荷试验,对试件在地震载荷下破坏形态、滞回性能等开展研究,结果表明,面层加固试件均发生受弯破坏,其破坏过程包含以下阶段:受拉侧外侧纵筋屈服,受拉侧加固面层与底梁分离,受压侧加固面层向外鼓出,内部混凝土压碎。各面层加固试件相较参考试件而言,其剪切裂缝长度、数量及宽度明显减小,表现出更为密集广泛分布的弯曲裂缝,且新裂缝在峰值阶段后仍不断出现;此外,加固试件破坏时表现出较好的整体性,具有良好的损伤容限。相较参考试件,各加固试件破坏形态、滞回性能等各方面均得到改善提升。(2)基于截面分析的方法,对各试验试件特征时刻(屈服阶段、峰值阶段、极限时刻)承载力进行分析计算,其中受拉、受压区纤维混凝土对承载力贡献由等效矩形应力图形确定,经分析可知,受拉区纤维在屈服阶段对试件承载力有着显著贡献,峰值阶段随轴压载荷提高,延性纤维对承载力的贡献将不断增大。同时考虑影响试件变形性能的因素,如剪跨比、配箍特征值、轴压比及配网率,对其进行分析给出了试件延性系数计算公式。加固试件延性系数随轴压比及配网率提高而有所降低,随剪跨比及配箍特征值提高而增大。(3)根据试验结果,地震载荷下破坏形态以压弯为主的试件,其侧移以弯曲变形为主,但剪切变形及滑移变形分量仍占有一定比重,不可忽略。通过理论分析,本文给出了剪力墙试件在特征时刻(屈服点、峰值点、极限点)的承载力及变形计算方法,并由此建立起试件骨架曲线简化计算模型。(4)借鉴累积耗能及加载路径非线性组合的损伤模型,对所得结果进行分析,提出了单参数损伤模型以定量描述损伤指数与试件侧移间关系,并由损伤指数反映滞回环随加载进行的性能衰退。结合建立的荷载-位移曲线模型及所给滞回规则,提出了试件基于损伤的恢复力模型计算方法。(5)基于对影响试件滞回阻尼系数相关因素的分析,建立了加固试件滞回阻尼模型,用以反映试件耗能性能,便于进一步深入探究其地震载荷下性能。同时将模型计算所得试件特征时刻滞回阻尼与试验值相比较,结果表明二者吻合良好。
其他文献
由于混凝土等准脆性材料初始裂缝尖端存在不可忽略的断裂过程区,因此不能直接应用线弹性断裂力学理论。各国研究人员相继提出了一系列修正的线弹性断裂力学模型,从应力强度因子和能量释放率两个角度对混凝土等材料的断裂性能进行分析,且均得到了验证与认可,但常用混凝土断裂模型之间还未有过综合的比较。另外,近年来比较受研究者们青睐的边界效应理论并没有对起裂韧度的深入探讨,且其无法预测对比不同材料的断裂破坏。本文通过
学位
混凝土等多孔建筑材料的吸水过程是影响其耐久性的决定性因素,钢筋混凝土结构的大多数劣化过程与水分传输密切相关。通常情况下混凝土在其服役期间很少是完全饱和的,在梁、板、柱以及其它混凝土构件的表面,水分在其横截面上主要沿两个方向进行传输,且存在交互效应,导致一维传输速率低于二维传输速率。目前,国内外关于混凝土内部水分的二维传输研究较少,且未得出统一的规律。本文采用理论计算、试验研究以及数值仿真模拟相结合
学位
大连市地区的地貌形态以山地丘陵为主,且年降水量充沛,其独特的地理和气候条件构成了滑坡灾害发生的必要条件。通过对大连市历史滑坡数据进行分析,总结出大连市区域内滑坡特征为:险情等级以中小型为主,大多伴有各种类型的地下水,对人口财产威胁较大,且发生时伴有较大的地震烈度,分布特征总体呈现出集中于大连市北部、少量分布于南部的特点。目前大连地区尚缺乏能体现出大连区域地质条件、气象条件等与滑坡相关联的区域性影响
学位
环氧树脂基导电复合材料因其易加工、高敏感、耐腐蚀、大量程等优点在结构健康监测传感装置的研究中受到越来越多的关注。关于环氧树脂基导电复合材料的感知性能,目前相关研究大多围绕特定试验结果展开分析讨论并对其机理做简单归因。然而,在表现各异的感知性能之下,其内在感知机理的研究仍有待进一步深入,这是全面了解环氧树脂基导电复合材料感知特性并使之系统化理论化的关键。本论文选取了碳系填料中具有高长径比的碳纳米纤维
学位
桥梁是我国公路交通运输基础设施的重要组成部分。在各类公路桥梁中,混凝土桥梁占90%以上,其中绝大多数是梁式桥。公路桥梁在为我国经济建设发挥巨大作用的同时,也经常会遭受地震作用而发生破坏,造成巨大的经济损失。因此,公路桥梁的抗震设计非常重要。现行桥梁抗震设计规范采用的基于强度的设计方法存在一定的局限性,随着对地震破坏机理和抗震性能的认识不断深入,基于位移的抗震设计方法得到发展,将成为下一代桥梁抗震设
学位
中国是世界上兔子数量最多的国家之一。兔子养殖过程中存在多种疾病,其中断奶幼兔腹泻是兔场最常见疾病,使用抗生素治疗是最常规的处理方法。近年来,世界各国都在推进饲料“禁抗”,因此寻求安全有效的抗生素替代品迫在眉睫。研究发现部分乳酸菌能抵抗外来致病菌的定植,在防治动物腹泻、促进动物生长、提高免疫机能等方面效果显著,能有效降低幼龄动物的发病率和死亡率。但具有自主知识产权的菌株较少,市场上多为国外产品。因此
学位
近年来,我国先后提出了“海洋强国”战略和“海上丝绸之路”战略,为加强我国海洋资源开发及国防建设,在海滨城市以及沿海岛礁的建设中,通常采用内陆运输的淡水和建设用砂,这样的做法一来并不经济,二来过度消耗淡水和河砂资源会产生一系列资源及环境问题,如果就地取材,采用海砂与海水作为混凝土原材料进行岛礁和沿海建设,既能降低成本,又能加快我国海洋强国建设的速度。FRP筋重量轻、强度高、耐腐蚀性能好,将其用在海水
学位
剪力墙是联肢剪力墙体系中一个重要的耗能构件,由于建筑结构的尺寸和功能限制,剪跨比小于1.5的低矮剪力墙会经常出现在结构之中。低矮剪力墙变形能力较差,常常在地震荷载作用下会发生脆性剪切破坏,无法满足对结构要求的承载力和耗能要求。剪力墙加固形式有多种,大量的文献和试验在截面形式、配筋方面提出了改善建议。但是对于已经存在的建筑结构来说,无法从内部改变墙体的构造,为此,论文选用常见的面层涂抹高性能材料对剪
学位
钢板剪力墙以其承载力高、耗能性能好、易于装配等优点,目前已经大量应用在高层建筑结构中。然而,传统的四边连接钢板剪力墙(FCSPSW)需要足够强的边界构件来满足其完全拉力场的充分发展,往往会出现框架柱提早失效的情况或因使用粗壮的边柱而导致材料和空间的浪费。因此,学者们提出了内填钢板仅仅只与梁连接的两边连接钢板剪力墙(BOSPSW)来解决这一问题。然而,使用BOSPSW会导致钢板剪力墙体系抗剪承载力急
学位
装配式结构是土木工程传统建造方式的升级,能够在新时代建筑业焕发“工业化”新生命。但结构在施工在施工和长期服役等期间会面临“强风”、“强震”、“自然风雪”等恶劣服役环境或自然综合灾害因素作用,加之伴随时间导致材料的退化,其结构不可避免地产生性能劣化。通过赋予构件、结构特定智能和感知特征,有望解决重大工程结构服役期间的安全评定等问题,成为保障装配式结构工程安全的重要途径。本文基于建筑工业化的需求,搭建
学位