水平循环荷载作用下采用frp筋混凝土无梁楼盖抗冲切性能

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1、ClassifiedIndex：TU377.94U.D.C.:624.012.4DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONPUNCHINGSHEARBEHAVIOROFCONCRETEFLATPLATESLABUSINGFIBERREINFORCEDPOLYMER(FRP)UNDERCYCLICLATERALLOADCandidate：RanLiSupervisor：Prof.SumeiZhangAssociateSupervisor：Pr

2、of.YoungSangCho(Korea)AcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：StructuralEngineeringAffiliation:SchoolofCivilEngineeringDateofDefence：October,2006Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnologyAbstract摘要混凝土无梁楼盖体系因具有结构形式简单、空间布置灵活和施

3、工快捷等优点得到了得到广泛应用，工程师们也对无梁楼盖体系作了大量研究。由于柱和板的直接连接，柱周围汇集了过大的荷载，经常会导致冲切破坏这种无征兆的脆性破坏，这成为限制混凝土无梁楼盖发展的主要因素，因而如何有效的提高无梁楼盖抗冲切性能亟待研究。经研究表明配置抗冲切构件是提高抗冲切承载力的有效途径，中国《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)建议采取在混凝土板中配置抗冲切箍筋或弯起钢筋这两种形式；韩国《混凝土结构设计标准》(KCI-USD99)和美国《混凝土结构设计规范》(ACI318-02)中除

4、建议配置箍筋和弯起钢筋外给出了的Shear-Stud作为抗冲切性能的特殊加强构件；这些抗冲切构件能有效的提高混凝土无梁楼盖体系的抗冲切性能，但同时会造成节点局部混凝土施工不方便等问题，阻碍其在工程中的应用。Bente和Hegger于2002年首先提出采用碳纤维(FRP)筋材代替传统的钢筋来加强受冲切区域，采用U形FRP配筋是提高无梁楼盖抗冲切性能的一种新方法，这种方法具有方便施工、降低劳动力费用等优点，有利于工程应用。本文对3个混凝土无梁楼盖节点进行实验，其中包括不含抗冲切配筋的对比试件、配有FRP短筋

5、的试件和配有抗剪栓钉的试件；加载方式为竖向力和侧向循环荷载共同作用。对节点的破坏模式进行了细致观测，实验得到的滞回曲线、骨架曲线等计算结果显示，采用FRP短筋加强的试件为延性破坏，侧向承载力、延性比和侧移为分别为对比试件的1.14、1.35和1.85倍；同时各项指标均接近配抗剪栓钉试件的指标。本文采用ABAQUS有限元软件进行分析，采用单向位移加载方式，结合试验参数对加强无梁楼盖所配FRP短筋和FRP箍筋的模拟分别进行了分析讨论；将有限元分析得到的荷载位移曲线等结果进行了分析和比较，得到采用不同数量FR

6、P短筋或FRP箍筋的情况下混凝土无梁楼盖节点破坏模式的转变。实验表明，FRP短筋加强的无梁楼盖节点具有较好的抗冲切性能，是一种有效的加强抗冲切性能方法。有限元分析结果显示，在这种边界条件和加载制度下，当配置FRP短筋或FRP箍筋数量较少时，裂缝在相邻筋间穿过，发生冲切破坏；当配置FRP短筋数量较多时，混凝土无梁楼盖节点在加强区域外发生冲切破坏，但侧向承载力有所提高；而FRP箍筋数量的增-I-HarbinInstituteofTechnologyThesisofMasterDegreeinStructur

7、alEngineering多会使节点由于混凝土压碎而发生破坏。关键词FRP，冲切性能，无梁楼盖，延性，侧向循环荷载-II-AbstractAbstractConcreteflatplateslabhasbeenthesubjectofintenseresearchandwidelyusedduetoitsbeneficialeffectssuchaseasierconstructionandflexiblespacedesigning.Duetothedirectconnectingofcolumnan

8、dslab,largeloadsconcentratearoundthecolumn,concreteflatplateslabfrequentlyfailedinpunchingshearwhichrestrainedthedevelopmentofflatplateslab.Therefore,howtoimprovethepunchingshearcapacityandductilityofconcreteflatplateslabb