cfrp-螺旋箍筋复合约束混凝土抗冲击性能研究

《cfrp-螺旋箍筋复合约束混凝土抗冲击性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代号10532学号S12011188分类号TU398密级公开硕士学位论文CFRP-螺旋箍筋复合约束混凝土抗冲击性能研究学位申请人姓名张怀安培养单位土木工程学院导师姓名及职称黄靓副教授学科专业结构工程研究方向组合结构论文提交日期2015年05月27日学校代号：10532学号：S12011188密级：公开湖南大学硕士学位论文CFRP-螺旋箍筋复合约束混凝土抗冲击性能研究学位申请人姓名：张怀安导师姓名及职称：黄靓副教授培养单位：土木工程学院专业名称：结构工程论文提交日期：2015年05月27日论文答辩日期：2015年05月30日答

2、辩委员会主席：沈蒲生教授ResearchofImpactResistantBehaviorofCFRP-spiralStirrupCompositeConfinedConcretebyZHANGHuaianB.E.(HunanUniversity)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinStructuralEngineeringintheGraduateschoolofHunanUni

3、versitySupervisorAssociateProfessorHUANGLiangMay,2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研宛所取得的研巧成果。除了文中特别加Ｗ标巧引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。ｉ作者签名；日期：饼乂兴！Ｔ年／月／＞日《瓜学位论文版权使用授权书、意本学位论文作者完全

4、了解学校有关保留使用学位论文的规定，同学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文レ被查阅和借阅。本人授权湖南大学可ッ将本学位论文的全部或部分内容编レ、入有关数据库进行检索，可ッ采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于。１．保密□，在＿＿年解密后适用本授权书２。．不保密囚＂＂Ｖ请在［＾上相应方框内打）（＇＊、／：扣作者签名：案必乂＾日期年＾月：（＾曰导师签名．曰期ｆ＾年＾月＞：CFRP-螺旋箍筋复合约束混凝土抗冲击性能研究摘要对混凝土施加约束可

5、以有效改善混凝土的材料性能。相比素混凝土，约束混凝土在抗压强度和变形能力上有显著提高，从而使构件具有更好的性能和抗震能力。通常对混凝土施加约束的方法有FRP约束、钢管约束、箍筋约束等，不同的约束方式会导致构件不同的受力特点。因此对比不同约束形式的受力性能，探索更加有效的约束方式具有较大的工程意义。本文首先讨论了FRP约束混凝土构件和螺旋箍筋约束混凝土构件的性能特点，在此基础上提出了FRP-螺旋箍筋复合约束混凝土构件，此种约束能发挥FRP和螺旋箍筋材料的特点。本文主要工作如下：（1）本文设计了30组共240个FRP试件，进行动态拉

6、伸试验。得到了试件的应力-应变曲线，并用高速相机记录了试件破坏全过程。分析了温度和应变率对其强度和韧性的影响，对比了各种条件下的破坏形态，并通过Weibull分析总结其力学性能变化规律。（2）在FRP材性试验的基础上，选用CFRP进行后续复合约束混凝土抗冲击性能试验研究。设计了8组共24个约束试件，包括2组CFRP单独约束，2组螺旋箍筋单独约束和4组CFRP-螺旋箍筋复合约束试件。记录了试件冲击力时程曲线，应变时程曲线，并用高速相机进行了拍摄。（3）总结了各组试件的冲击力时程曲线和应变时程曲线的特点，对比了各组试件的破坏形态，探

7、讨CFRP层数、螺旋箍筋间距、冲击能量和锤重等参数对试件抗冲击性能的影响。（4）采用ANSYS/LS-DYNA软件对试验过程进行模拟，模拟结果和试验较为吻合，在此基础上，对冲击过程中能量的变化规律进行了探讨。本文研究结果表明，FRP具有应变率效应，拉伸强度和韧性随着应变率的提高而提高；拉伸强度对温度不敏感，只有到达100℃才有明显降低；与常温相比，温度的改变会造成韧性的下降。CFRP-螺旋箍筋复合约束混凝土试件能有效发挥两种材料的优势，使试件具有更高的抗压强度和更好的耗能能力。约束形式的改变对试件力学性能影响较大，冲击能量和锤头

8、重量对抗冲击承载力影响不显著。关键词：CFRP；螺旋箍筋；复合约束；冲击；落锤试验；有限元模拟II硕士学位论文AbstractItcaneffectivelyimproveconcretematerialpropertiesbyimposingconstrain