CFRP网增强的高性能复合砂浆加固不同轴压比框架节点的抗震性能研究.pdf

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1、分类号密级CFRP网增强的高性能复合砂浆加固不同轴压比框架节点的抗震性能研究研究生姓名：孙雪阳指导教师姓名、职称：蒋隆敏教授学科专业：结构工程研究方向：新型材料及其在结构加固中的应用研究湖南工业大学二〇一八年六月六日分类号密级CFRP网增强的高性能复合砂浆加固不同轴压比框架节点的抗震性能研究StudyonSeismicBehaviorofReinforcedFrameJointswithDifferentAxial-pressureRatioStrengthenedbyCFRP-reinforce

2、dHigh-performanceCompositeMortar研究生姓名：孙雪阳指导教师姓名、职称：蒋隆敏教授学科专业：结构工程研究方向：新型材料及其在结构加固中的应用研究论文答辩日期答辩委员会主席湖南工业大学二零一八年四月十六日湖南工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本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。本人完全

3、意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：日期：年月日湖南工业大学论文版权使用授权书本人了解湖南工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其他手段保存学位论文；学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。作者签名：导师签名：日期：年月I摘要高性能复合砂浆加固法(HPFL，High-PerformanceFerrocementLaminate)是一种加固层基相和界面剂均为水泥基的无机高性能

4、复合材料加固结构的新方法，是对古老的普通钢丝网水泥（Ferrocement）加固法进行大力改进的结果，但是随着对框架节点加固研究和应用的深入，作为增强相的钢筋网诸如构造布置复杂、焊接工作量大、钢筋网层数增多时施工困难且复合砂浆难以振捣密实等缺点也显现出来，碳纤维增强复合材料（CFRP，CarbonFiberReinforcedPlastics）在混凝土结构加固方面具有高强高效、施工便捷，不需大型施工工具、具有良好的耐腐蚀性和耐久性等优点，由此提出了将碳纤维网代替HPFL加固方法中的钢筋网，以期探究

5、一种更高强、高效，在施工方面更便捷的一种加固方法。在众多影响框架结构抗震性能的因素中轴压比对框架节点抗震性能的影响无疑是很大的，随着科技的进步和时代的发展，高层建筑占据着现代建筑中很重要的一个位置，从底层到顶层框架梁柱节点的轴压比也是一直在变化的，CFRP网高性能混凝土复合砂浆加固不同轴压比框架节点的抗震性能研究就有很重要的理论意义，同时也具有很大的实用价值，与此同时，试验结论也可以为工程实践提供很重要的理论参考，为需要加固的不同轴压比框架节点提供更多的一种加固方法的选择。本文共设置四个梁柱节点试

6、件，其中一个为对比试件ZY0，另外三个是在不同轴压比下的二次受力加固试件ZY1、ZY2、ZY3，其中ZY0与ZY2的轴压比相同，通过伪静力试验分析各试件的破坏现象和破坏形态、滞回曲线和耗能性能、骨架曲线、承载力与延性、强度和刚度退化、试件内部应变等来对比各试件的抗震性能；又通过ANSYS有限元模拟和理论计算分析来对试验结果进行验证。主要得到如下研究结论：1、CFRP网增强的高性能复合砂浆是一种有效的加固框架节点的方法，各抗震性能指标都得到不同程度的提高和改善。2、在本试验轴压比范围内，加固试件随轴

7、压比的增大耗能能力在增大，最大承载力依次增大，而最大位移和延性在减小，强度退化在减小，刚度退化增大，这是由于(1)竖向轴力的增大可以在一定程度上抑制裂缝的产生；(2)竖向轴力的增大可以增强节点核心区斜向桁架作用，提高水平方向的抗剪承载力；(3)竖向轴力的增大可以增强加II固层对于核心区的约束作用；(4)竖向轴力的增大可以提高试件内钢筋与混凝土之间的粘结力和握裹力，减小在试件被拉坏时候的剪切变形；随竖向轴力增大的加固层约束作用会随水平往复荷载的增大碳纤维网遭到破坏之后而减小，但是这在一定程度上可以减

8、小试件的强度退化。综合来看，本试验轴压比范围内，随轴压比的增大，节点抗震性能得到提高。3、通过ANSYS数值模拟和理论计算分析验证了试验结果的可靠性，理论计算公式为工程实际应用提供了理论指导和参考的作用。关键词：高性能复合砂浆CFRP网轴压比抗震性能试验研究数值模拟理论分析IIIABSTRACTHPFL(High-PerformanceFerrocementLaminate)isanewmethodforstrengtheningthestructureofcement-based