浅谈损伤后碳纤维约束高强混凝土圆柱剩余抗震能力试验研究

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1、硕士学位论文损伤后碳纤维约束高强混凝土圆柱剩余抗震能力试验研究EXPERIMENTALSTUDYONRESIDUALSEISMICCAPACITYOFCFRPCONFININGHIGHSTRENGTHCONCRETEAFTERDAMAGE李洪鹏哈尔滨工业大学2007年7月中国图书分类号：TU502+.6、TU352.1+1国际图书分类号.:624.01/.07工学硕士学位论文损伤后碳纤维约束高强混凝土圆柱剩余抗震能力试验研究硕士研究生：李洪鹏导师：王震宇副教授申请学位：工学硕士学科、专业：岩土工程所在单位：土木工程学院答辩日期：2007年7月授予

2、学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：TU502+.6、TU352.1+1U.D.C.:624.01/.07DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringEXPERIMENTALSTUDYONRESIDUALSEISMICCAPACITYOFCFRPCONFININGHIGHSTRENGTHCONCRETEAFTERDAMAGECandidate：LiＨongPengSupervisor：AssociateProf.WangZhenYuAcademicDegreeAppliedfor：Ma

3、sterofEngineeringSpecialty：GeotechnicalEngineeringAffiliation：SchoolofCivilEngineeringDateofDefence：July,2007Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要混凝土构件采用碳纤维约束后，可较大幅度地提高构件的承载力和抗震性能，同时碳纤维还具有较好的力电特性，即碳纤维的电阻变化与碳纤维自身断裂程度密切相关，通过监测碳纤维的电阻变化可直接反映碳纤维材料的受力特性。在碳纤维

4、约束混凝土构件中，不仅可利用其优越的力学特性来提高构件的承载力和抗震性能，还可利用其力电特性，通过量测碳纤维电阻变化来监测混凝土的损伤程度和构件破坏位置，从而形成具有损伤自监测功能的碳纤维约束机敏高强混凝土构件。基于碳纤维良好的力学性能和力电特性，本文主要完成以下工作：（1）通过碳纤维约束高强混凝土棱柱体试件的重复荷载试验，研究了其应力应变曲线关系，对比了重复荷载作用下包迹线与单调荷载作用下应力应变关系，建立了加卸载曲线的规则；（2）通过碳纤维电阻的监测结果，分析碳纤维受力特征，探讨约束应力沿周向的分布特点，研究了重复荷载作用下电阻变化率与横向应

5、变的关系，定性描述混凝土内部的损伤程度和破坏位置；（3）通过损伤后碳纤维约束高强混凝土圆柱的伪静力试验，研究了损伤后柱的抗震性能和碳纤维监测的结果，揭示碳纤维约束高强混凝土圆柱震后的耗能性能及破坏程度，碳纤维电阻变化率与横向应变的对应关系，为研究震后碳纤维约束高强混凝土柱的抗震性能奠定理论基础。关键词碳纤维；高强混凝土；重复荷载；力电特性；抗震性能-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractwhenconcretecolumnisconfinedwithCFRP,theload-carryingabilityandaseismicperf

6、ormancearegreatlyimprovedInaddition,CFRPhasagoodcharacterofelectromechanicalproperty,whichisthechangeofCFRPelectricresistanceisintimatelyrelativetothebreakextentofCFRP.AccordingtomonitoringthechangeofCFRPelectricresistance,itcandirectlyreflectthestressconditionofCFRP.Fortheco

7、ncretecomponentconfinedwithCFRP,wecouldnotonlymakeuseofitspredominatemechanicalcharactertoimproveload-carryingabilityofconcrete,butalsoutilizeitselectromechanicalpropertytomonitorthechangeofelectricresistance,consequentlymonitorthedamageextentandthedamagelocationofconcrete.So

8、thehighstrengthconcreteenwrappedwithCFRPpossessingself-damagemonitor