低速冲击下cfrp环向围束加固rc柱剩余承载力研究

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1、分类号:TU310710-2015128048硕士学位论文低速冲击下CFRP环向围束加固RC柱剩余承载力研究朱慧荣导师姓名职称王步副教授申请学位类别工学硕士学科专业名称结构工程论文提交日期2018年4月20日论文答辩日期2018年6月15日学位授予单位长安大学StudyonResidualBearingCapacityofRCColumnsStrengthenedbyCFRPRingCircumferenceunderLowVelocityImpactAThesisSubmittedfortheDegreeof

2、MasterCandidate：ZhuHuirongSupervisor：ViceProf.WangBuChang’anUniversity,Xi’an,China论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：年月日论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相

3、关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。（涉密论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：年月日导师签名：年月日摘要RC柱是建筑物的主要受力构件，一旦受到强烈撞击，整个建筑物就会发生局部破坏甚至整体倒塌。事实上，当撞击的初始动能较大时，建筑结构可能因为RC柱发生严重破坏而不适于继续承载；当撞击的初始动能很小时，RC柱虽然有一定程度的损伤，但是整个建筑结构还可以继续承载。了

4、解RC柱的抗冲击性能以及受撞击作用后RC柱的剩余承载力，不仅可以避免不必要的浪费，还可以降低安全风险，具有极大的经济价值。本文利用ANSYS/LS-DYNA建立CFRP环向围束加固RC柱与撞锤的冲击模型，对RC柱的撞击过程、动力响应等进行分析，并研究了撞锤的初始动能、CFRP加固层数和撞锤的初始形状等对RC柱抗冲击性能的影响。在对加固RC柱进行显式动力分析之后，本文利用ANSYS对损伤柱的剩余承载力进行分析，并研究撞锤的初始动能、CFRP加固层数和撞锤的初始形状等参数对损伤柱剩余承载力的影响。有限元计算结果表明

5、：（1）撞锤的初始动能越大，RC柱的接触力极值越大，混凝土和CFRP破坏程度也越大；（2）随着CFRP层数的增加，RC柱的接触力极值不断增大，吸收的内能不断减小，且混凝土和CFRP的破坏程度也在不断减小；（3）当撞锤的初始动能相同时，球形撞锤对RC柱的破坏更加严重；（4）损伤柱的剩余承载力明显低于未受撞击柱，且撞锤的初始动能越大，损伤柱极限承载力的降低幅度越大，CFRP加固层数越多，损伤柱极限承载力的降低幅度越小；（5）相同初始动能下，被球形撞锤撞击的损伤柱的剩余承载力比被圆柱形撞锤撞击的损伤柱低。关键词：低速

6、冲击，有限元，加固，动力分析，剩余承载力IAbstractTheRCcolumnisthemainstructuralmemberofthebuilding.Onceastrongimpactoccurs,theentirebuildingwillundergolocaldamageorevencollapse.Infact,whentheinitialkineticenergyoftheimpactislarge,thebuildingstructuremaynotbesuitableforcontinued

7、loadingduetoseveredamagetotheRCcolumn;whentheinitialkineticenergyoftheimpactissmall,althoughtheRCcolumnhasacertaindegreeofdamage,theentirebuildingstructurecanalsobecontinuetocarry.UnderstandingtheimpactresistanceoftheRCcolumnandtheresidualbearingcapacityofth

8、eRCcolumnafterbeingimpactedcannotonlyavoidunnecessarywaste,butalsoreducesafetyrisksandhavegreateconomicvalue.Inthispaper,ANSYS/LS-DYNAisusedtoestablishtheimpactmodelofCFRPhoopreinforcementtorein