高性能混凝土加固构件承载力试验与数值模拟

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1、中图分类号：TU375.3论文编号：2017305109UDC：密级：公开硕士学位论文高性能混凝土加固构件承载力试验与数值模拟作者姓名：王凯学科名称：土木工程研究方向：结构工程学习单位：华北理工大学学制：2.5年提交日期：2017年11月29日申请学位类别：工学硕士导师姓名：李志华副教授单位：华北理工大学建筑工程学院论文评阅人：张玉敏教授单位：华北理工大学建筑工程学院康洪震教授单位：唐山学院论文答辩日期：2018年3月7日答辩委员会主席：陈贵清教授关键词：增大截面加固；二次受力；高性能混凝土；轴心受压；数值模拟唐山华北理工大学2018年3月B

2、earingCapacityTestandNumericalSimulationofUltra-performanceConcreteReinforcementMemberDissertationSubmittedtoNorthChinaUniversityofScienceandTechnologyinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofScienceinEngineeringbyWangKai(CivilEngineering)Supervisor:Ph.DLiZ

3、hihuaMarch,2018独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得华北理工大学以外其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本人完全了解华北理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：已获学位的研究生必须按学校规定提交学位论文，学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文

4、被查阅和借阅；学校可以将学位论文的全部或部分内容采用影印、缩印或编入有关数据库进行公开、检索和交流。作者和导师同意论文公开及网上交流的时间：□自授予学位之日起□自年月日起作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要随着改革开放的深入进行，我国经济增速逐步放缓，新增建筑物数量逐渐下降，而老旧建筑物数量逐渐增多，对建筑物加固改造的研究已成为具有较高的经济意义和社会价值的必要工作。试验设计原柱和单侧50mm、单侧75mm、L型50mm加固的四组七个构件，将构件分为无初始应力与80%初始应力加固后进行试验，对比发现初始应力的存在不利于新、

5、旧混凝土的整体性，降低了新增混凝土强度利用率，影响了承载力的提升。对比不同的加固形式，发现增大截面加固法轴心受压承载力并不是新与旧简单的叠加，在截面积增加的基础上还应考虑外侧加固混凝土对原核心柱的约束作用。在ANSYS中进行数值模拟分析，对比主应力图发现初始应力值的存在影响了新、旧结构的整体性。从结构变形图可以看出新增截面的应变滞后于原核心柱，且承载力提升的数值小于卸荷后的加固构件。对比L型与单侧加固构件弯矩图，发现外侧混凝土对原核心柱有约束作用，这与试验结论相一致。说明采用高性能混凝土进行增大截面加固能有效提升承载力，而初始应力值的存在与加

6、固形式的选取对最终承载力有较大影响。图25幅；表12个；参42篇。关键词：增大截面加固，二次受力，高性能混凝土，轴心受压，数值模拟分类号：TU375.3-I-AbstractWiththedeepeningreformandopeningup,China'seconomicgrowthisslowingdown,thenewbuildingnumberdecreases,thenumberofrelativelyoldbuildingsgraduallyincreases,thestrengtheningofthebuildinghasbec

7、omeanecessarywork,whichhashigheconomicsignificanceandsocialvalue.Inthisexperiment,fourgroupsofsevencomponentsstrengthenedbyoriginalcolumnandsingleside50mm,singleside75mmandL50mmaredesigned.Thecomponentsaredividedintonoinitialstressand80%initialstress.Itisfoundthattheexisten

8、ceofinitialstressisnotconducivetotheintegrityandworksynergyofnewandoldconcrete,but