高温下CFRP加固RC梁的温度分布及性能研究

发布时间：2017-06-29 03:11

  本文关键词：高温下CFRP加固RC梁的温度分布及性能研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着建筑物使用年限的增长,其本身各部分性能开始老化,各构件的承载力不断劣化。碳纤维布(CFRP)由于其自身抗拉强度高、节约使用空间且便于施工的特点,使其在工程加固领域的运用越来越广泛。随着建筑材料的发展,许多易燃的建筑材料被用于建筑装修装饰,火灾已经成为了近年来威胁建筑和人身安全发生频率最高的一大灾害。研究计算CFRP加固钢筋混凝土梁在火灾下的承载力问题,了解受火建筑梁构件在不同受火时间的剩余承载力,可以在一定程度上预估建筑物在火灾下的承受时间,为人民的生命财产安全的撤离提供合理的时间预估。本文通过大型有限元软件MARC建立了CFRP加固钢筋混凝土梁火灾温度场数值分析计算模型,得到温度场分布规律,结果表明CFRP外侧和内侧温度基本一致,不具有防火能力,梁截面在钢筋笼附近形成温度集中区,无防火层时截面温度迅速升高,底部纵筋强度在短时间内(30min)即损失一半以上,当防火层厚10mm,在受火180min后截面温度仍可控制在400℃以下,梁底外侧纵筋相对于无防火层时损失30%和50%强度的时间分别延长1.5h和2h,梁底中部纵筋均延长2h左右。防火层厚40mm时,整个受火加载后钢筋强度仍能够保持95%以上。利用有限元数值分析得出的截面温度数据,再根据具体破坏类型的不同,本文计算出了CFRP加固钢筋混凝土梁在不同受火时刻的正截面抗弯承载力,可以为工程设计或施工提供一定的参考。
【关键词】：钢筋混凝土梁 CFRP 火灾 抗弯承载力
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU375.1
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 绪论12-22
• 1.1 引言12-14
• 1.2 国内外研究现状14-21
• 1.2.1 外贴CFRP加固混凝土结构技术研究与应用现状14-17
• 1.2.2 混凝土结构抗火性能研究17-19
• 1.2.3 标准火灾试验研究19
• 1.2.4 粘贴碳纤维（CFRP）加固混凝土结构耐高温胶的研究19-21
• 1.3 本文研究内容和意义21-22
• 第二章 材料的高温性能22-33
• 2.1 混凝土的热工性能22-24
• 2.2 钢筋的热工性能24-25
• 2.3 FRP的热工性能25-26
• 2.4 混凝土的热力性能26-29
• 2.4.1 高温下混凝土的抗压强度26-27
• 2.4.2 高温下混凝土的弹性模量27-28
• 2.4.3 高温下混凝土的应力应变关系28-29
• 2.5 高温下钢筋的热力性能29-31
• 2.5.1 高温下钢筋的强度30
• 2.5.2 高温下钢筋的弹性模量30-31
• 2.5.3 高温下钢筋的应力-应变关系31
• 2.6 高温下CFRP的热力性能31-32
• 2.7 耐高温无机胶32-33
• 第三章 CFRP加固RC梁温度场计算33-51
• 3.1 温度场数值模拟理论基础33-42
• 3.1.1 传热方式33-35
• 3.1.2 定解条件35-36
• 3.1.3 有限元软件MARC介绍36
• 3.1.4 MARC软件温度场及其相关耦合场分析模块介绍36-37
• 3.1.5 热传导问题的有限单元法37-42
• 3.2 截面温度场的计算42-51
• 3.2.1 基本假定42
• 3.2.2 材料的热工参数的选择42-43
• 3.2.3 模型的建立43-44
• 3.2.4 温度场计算结果分析44-51
• 第四章 正截面抗弯承载力的计算51-63
• 4.1 基本假定51
• 4.2 简化截面的确定51-52
• 4.3 CFRP滞后应变的计算52-54
• 4.4 正截面抗弯承载力的计算54-60
• 4.4.1 第一种破坏模式54-58
• 4.4.2 第二种破坏模式58-59
• 4.4.3 破坏模式的判断59-60
• 4.5 算例分析60-63
• 结论与展望63-65
• 参考文献65-68
• 附录1采用 10mm防火层时的输出文件（output file）68-85
• 攻读硕士学位期间所发表的学术论文85-86
• 致谢86

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 时旭东,过镇海;高温下钢筋混凝土框架的受力性能试验研究[J];土木工程学报;2000年01期

2 吴春秋,徐燕青,吴凡;碳纤维片材加固混凝土结构技术的研究现状及展望[J];浙江建筑;2004年03期

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本文编号：496329