文档介绍：大连海事大学
硕士学位论文
复合材料增强结构极限承载力研究
姓名:仇成竹
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:杨刚
20060301
摘要本文以碳纤维复合材料在混凝土结构、钢结构中的应用为背景,应用有限兀法对碳纤维筋代替钢筋的混凝士柱、高温下的混凝土短柱、存在动荷载寤骱载、循环荷载饔玫幕炷林把雇浜稍刈饔孟碌母止辜辛嗽銮壳昂蟮姆对以碳纤维筋代替钢筋配筋的混凝土柱进行了分析。研究了碳纤维筋分别代替纵筋、箍筋以及整体代替钢筋配筋对混凝土柱承载力的影响。并以算例证明了因代替可减少混凝土的用量,进而可减轻混凝土结构自重。对高温下碳纤维增强混凝土柱进行了承载力分析。研究了在高温下碳纤维套箍的厚度、弹性模量对混凝士柱受眶承载力的影韵,比较了碳纤维套箍对不同形状截面混凝土柱的增强效果,研究了纵向碳纤维对于受弯混凝±柱承载力的影响。对分别存在冲击荷载、循环荷载作用的碳纤维增强的混凝土柱进行了承载力分析,研究了碳纤维厚度对存在动荷载作用的混凝土柱承载力的影响,根据已有的存在循环荷载作用的混凝土柱例题,将未经碳纤维增强的混凝士柱有限元计算结果与已有解进行了对比。对压弯荷载作用下的碳纤维增强的矩形截面钢柱进行了非线性屈曲分析。推导了表面粘贴碳纤维矩形截面钢柱的弹塑性失稳公式,经与有限元解对比,证实了公式的正确性和精确性。关键词:碳纤维;弹塑性:极限承载力;鸯限元法;稳定析。
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论文作者签名:勘陂竹导师签名:彳剐瓣;月夥论文作者签名:铌蝣沂保密口,在——年解密后适用本授权书。大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明冢毫σ阅辏辉吗橙原创性声明学位论文版权使用授权书撰写成博士/硕士学位论文:复金挝魁擅强结擅握匿丞戴垄婴窥本人郑重声明:本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或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。本学位论文作者及指导教师完全了解“大连海事大学研究生学位论文提交、版权使用管理办法”,同意大连海事大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。本学位论文属于:保密口不保密匿请在以上方框内打“/
第滦髀课题背景后倒塌,造成多人死亡、嗳耸苌朔膊抑氐氖率蹈娼肴嗣牵扒笥行О神地震中,因立交桥、高架桥柱式墩倒塌而造成数亿美元损失【孤。分析表明,在地综观国内外建筑物构造方式,主要皆为混凝土结构物,因而对其在高温下承载能量随温度升高而显著降低;同样在火灾下,钢筋的温度也随着温度的井商丽降低,进入世纪以来,时代步伐不断加快,伴随经济的迅猛发展,十术工程得到了快速发展。目前,钢筋混凝土结构已是工业与民用建筑、桥梁工程、海港码头和各类水工结构及其他构筑物最常用的结构形式,成为我国乃至世界备国占主譬地位韵建筑结构,在我国社会主义经济建设中发挥着不可代替的作用R虼耍保混凝土结构安全使用具有重大的现实意义。强烈地震是一种具有毁灭性的自燃灾害。由于地震引起建筑物破坏和倒塌将给人民生命财产造成不必要的巨大损失。近年来,在地震中因为混凝土柱的破坏而导致建筑物倒塌的例子并不少见。年,深圳市龙岗区一栋愀纸罨炷框架结构宿舍楼在地震中整体倒塌,造成人死亡,人受伤年闩本阪震荷载作用下。钢筋混凝土柱承受的纵向力和水平力明显增大,一些抗震性能较差的钢筋混凝土柱因为纵筋屈曲而导致柱的破坏,继而引发工程结构的倒塌。因而,如何改善钢筋混凝土柱的抗震性能是钢筋混凝土结构中亟待解决的一个问题,备受各国研究人员的高度重视【“。由于经济快速发展,都市高楼林立、人过度集中化,而意外火灾事件频传薄力的考虑不容轻视。事实证明,作为重要承载构件的钢筋混凝土柱,在火灾下失去承载力是导致建筑物局部、甚至整体破坏的主要漂因之一】。高温下,混凝土将产生热分解,从而改变了混凝士的力学和热学性能,致使混凝土的强度及弹性横因而高温条件下,钢筋混凝土柱整体承载力必然随着温度升高而下降薄月,南昌万寿宫商城号楼在火灾轰燃后约∈狈⑸宓顾斐芍苯泳济损失约蛟:徒洗蟾好嫔缁嵊跋臁】。年轮楹J幸怀Х看舐ピ诨鹪法提高钢筋混凝土柱耐火能力至关重要。此外,钢筋混凝土结构在外界荷载作用下容易产生裂缝,雨水通过这螳裂缝
课题研究的目的与意义渗透到结构中,。与此同时,盱建筑年代的久远、施工质量、设计缺陷、气候条件绶纭⒂辍⒀┑、战争等多疗面的在结构外部粘贴碳纤维布;②在混凝土中掺