碳纤维布加固砖砌体有限元分析

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1、声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。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。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：——窃垫址日期：一关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阋；④学校可以学术交

2、流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：望鐾笪塑日期：盘丝：：乏!兰’g导师签名：业i边日期：墨塑：亟!在太原理工大学硕jI研究生学位论文碳纤维布加固砖砌体有限元分析摘要砌体建筑在我国数量众多、应用广泛。许多砌体结构在设计之初仅仅考虑了竖向荷载的作用并未充分考虑地震作用；另外，由于砌体材料属于脆性材料，其抗拉强度、抗剪强度和抗弯强度都较低，砌体结构在遭受较大的地震作用时，其受到的灾害通常较为严重。因而，对既有砌体结构进行抗震加固就显得十分重要。碳纤维加固技术是近些年来

3、出现的一种新型的结构补强加固技术，因为碳纤维具有抗腐蚀能力强、质量轻、抗拉强度高、防磁、防电，耐热性、耐久性良好和施工方便等特点，现已被广泛地应用于建筑加固补强领域。国内外的学者对于应用碳纤维加固混凝土结构已经有了较为成熟的理论；但对于碳纤维加固砌体结构而言，目前其研究还处于初级阶段，尚未形成成熟的理论作为应用指导。因而，对碳纤维材料加固砌体结构的理论分析和研究还待进一步深入。本文从国内现存的古老建筑和既有砌体建筑加固修复的研究出发，对碳纤维布加固砌体墙的抗震性能进行了一些探索性的研究，为碳纤维加固技术在砌体结构加固领域的应用及制订相关规范

4、提供了部分参考依据。本文首先对砌体结构的特点和砌体结构常规的加固方法进行了阐述，接着介绍了碳纤维材料的力学性能以及碳纤维加固技术在国内外的研究现状，然后利用大型通用有限元软件ANSYS对经碳纤维布加固的砌体墙进行了非线性分析，对不同粘贴方式墙体的破坏形态、应力状态、裂缝分布情况等进行了描述，研究了砌体墙经碳纤维加固后墙体的变形能力、极限承载力的提高情况，较为全面地分析了各个模型墙体应力的变化情况及碳纤T太原理T大学坝Hpf究生学位论义维材料的受力特点，比较了四种不同碳纤维布粘贴方式加固墙体的抗震效果，讨论了竖向正应力不同、墙体高宽比不同及碳

5、纤维布粘贴层数不同等三个因素对碳纤维布加固砌体结构加固效果的影响，根据有限元计分析结果得出，碳纤维布加固砌体墙后可以提高墙体的抗剪强度，较好地改善了砌体墙的变形性能，有效地增强了砌体墙的抗震性能。分析表明使用碳纤维加固技术加固砖砌体结构具有广阔的发展前景。最后，根据本课题的研究结果提出了尚需解决的问题。关键字：砌体结构，碳纤维加固，抗震性能，受剪承载力，有限元分析太原理工大学硕士研究生学位论文TheOFRPReinforcedBrickMasonryFiniteEIementAnaIysiSAbstract．Nowadaysmasonryb

6、uildingsarewidelyusedinChina．Attheinception，manymasonrybuildingsweredesignedonlyconsideringtheeffectofverticalloadswithoutearthquakeaction．Theotherquestionismasonrymaterialsbelongtobrittlematerialswithlowertensilestrength，shearstrengthandflexurestrength，masonrystructuremay

7、beseriouslydisruptedwhensufferingpowerfulearthquakeaction．Therefore，itseemsimportanttoseismicstrengthenedexistingmasonrystructure．CFRP(Carbonfiberreinforcingplastics)isanew,efficienttechnologyofbuildingstructurereinforcement．Carbonfiberhaswidelyappliedtoinstrengtheningconc

8、retestructuresduetoitslightweight，resistancetocorrosion，highstrength，antimagnetic，electri