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GFRP加固带壁柱砖墙平面外抗弯性能试验研究

作　者: 陈凡
导　师: 王全凤
学　校: 华侨大学
专　业: 结构工程
关键词: 玻璃纤维复合材料(GFRP) 砌体结构带壁柱砖墙加固平面外抗弯承载力
分类号: TU362
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

纤维增强复合材料(FRP)是一种新型的建筑材料，其优越的力学性能使其在土木工程领域中的应用越来越广泛。纤维增强复合材料(FRP)加固是近年来出现的一种结构加固新方法，以其材料耐久性好、施工简便快捷、几乎不改变构件原有尺寸等特点，在国际上已逐渐得到推广应用，显示出良好的经济效益。本文是对玻璃纤维复合材料(GFRP)加固带壁柱砖墙平面外抗弯性能的试验研究。本文首先总结了国内砌体结构建筑所面临的维修加固现状，回顾了已经应用较成熟的砌体结构加固方法，综述了FRP加固砌体结构在国内外的研究现状与应用进展。其次，通过两批试件(七个试件)十次试验，对玻璃纤维复合材料(GFRP)加固带壁柱砖墙的平面外抗弯性能进行试验研究。由试验结果分析知，采用GFRP复合材料对带壁柱砖墙进行加固，可以有效地提高砖墙的平面外抗弯能力，即可以提高砖墙的极限承载力，从而提高砖墙的平面外受荷性能。本文主要研究竖向荷载、GFRP布的加固量和砖砌体的强度三个因素对加固砖墙平面外抗弯性能的影响。通过对这三个影响因素的分析，推导出GFRP加固带壁柱砖墙平面外抗弯极限承载力的理论计算公式。并根据实际工程中进行GFRP加固的需要，提出GFRP加固带壁柱砖墙平面外抗弯的设计方法，重点对GFRP加固带壁柱砖墙平面外抗弯承载力设计计算公式进行推导，为实际工程应用提供参考。本文的研究对象为GFRP加固的带壁柱砖墙，从加固材料和砖墙类型

全文目录

论文摘要  4-6
Abstract  6-11
第一章绪论  11-27
  1.1 引言  11-12
  1.2 砌体结构传统加固技术及特点  12-14
  1.3 砌体结构新型加固技术——FRP加固技术  14-18
    1.3.1 FRP复合材料应用于土木工程领域的背景介绍  14-15
    1.3.2 FRP复合材料基本性能简介  15-17
    1.3.3 FRP加固砌体结构存在的问题  17-18
  1.4 FRP加固砌体结构的试验研究现状  18-22
  1.5 课题来源及意义  22-24
    1.5.1 课题来源  22
    1.5.2 课题研究的意义  22-24
  1.6 本文研究的目的和主要内容  24-25
    1.6.1 研究的目的  24
    1.6.2 研究的主要内容  24-25
  1.7 本文的创新与特点  25-26
  1.8 本章小结  26-27
第二章 GFRP加固带壁柱砖墙平面外抗弯试验方案  27-49
  2.1 试件设计  27-37
    2.1.1 设计参数  27-30
    2.1.2 试件的设计与制作  30-33
    2.1.3 试件的材料性能  33-37
  2.2 试验加载方案  37-41
    2.2.1 水平加载方案  38-39
    2.2.2 竖向加载方案  39-40
    2.2.3 试件支撑方案  40-41
    2.2.4 试验整体加载程序  41
  2.3 试验量测方案  41-49
    2.3.1 荷载量测系统  41-42
    2.3.2 位移量测系统  42-43
    2.3.3 应变量测系统  43-49
第三章 GFRP加固带壁柱砖墙平面外抗弯试验研究  49-83
  3.1 试验过程及现象描述  49-59
    3.1.1 对比试件BW1的试验现象  49-50
    3.1.2 加固对比试件GBW1的试验现象  50-51
    3.1.3 加固试件GW1的试验现象  51-52
    3.1.4 加固试件GW2的试验现象  52-53
    3.1.5 加固试件GW3的试验现象  53-54
    3.1.6 对比试件BW2的试验现象  54-55
    3.1.7 加固对比试件GBW2的试验现象  55-56
    3.1.8 加固试件GW4的试验现象  56-57
    3.1.9 加固试件GW5的试验现象  57-59
  3.2 试件破坏情况汇总  59-62
    3.2.1 第一批试件破坏情况汇总  59-60
    3.2.2 第二批试件破坏情况汇总  60-62
  3.3 荷载—跨中挠度分析  62-71
    3.3.1 BW1、GW1、GW2和GW3的对比分析  62-63
    3.3.2 BW1与GBW1的对比分析  63-65
    3.3.3 GBW1与GW1的对比分析  65-66
    3.3.4 BW1与BW2的对比分析  66-67
    3.3.5 BW2、GW4和GW5的对比分析  67-69
    3.3.6 BW2与GBW2的对比分析  69-70
    3.3.7 GBW2、GW4与GBW3的对比分析  70-71
  3.4 加固试件GFRP的应变分析  71-82
    3.4.1 第一批加固试件的GFRP应变分析  71-75
    3.4.2 第二批加固试件的GFRP应变分析  75-79
    3.4.3 两批加固试件的GFRP应变发展对比分析  79-82
  3.5 本章小结  82-83
第四章 GFRP加固带壁柱砖墙平面外极限承载力计算  83-138
  4.1 带壁柱砖墙平面外受荷破坏机理  83-84
  4.2 无筋砖砌体结构的抗剪强度理论  84
  4.3 GFRP加固带壁柱砖墙平面外受荷破坏机理  84-102
    4.3.1 GFRP加固带壁柱砖墙平面外受荷的主要破坏形态  88-89
    4.3.2 加固试件抗剪破坏机理  89-90
    4.3.3 加固试件平面外抗弯破坏机理和弯曲破坏分析  90-95
    4.3.4 力学模型讨论  95-102
  4.4 GFRP加固带壁柱砖墙抗剪承载力理论计算公式  102-108
    4.4.1 GFRP加固后砖墙自身的抗剪承载力V_m  102-105
    4.4.2 GFRP布间接加固作用提供的抗剪承载力V_g  105-107
    4.4.3 GFRP加固带壁柱砖墙的抗剪承载力V  107-108
  4.5 GFRP加固带壁柱砖墙平面外抗弯承载力理论计算公式  108-133
    4.5.1 抗弯承载力理论计算的基本假定  108-110
    4.5.2 试件受压区砖砌体的等效应力图  110-115
    4.5.3 竖向荷载对试件平面外抗弯极限承载力的影响分析  115-120
    4.5.4 第一类加固砖墙的界限状态弯曲破坏  120-123
    4.5.5 第一类加固砖墙的平面外抗弯极限承载力  123-127
    4.5.6 第二类加固砖墙的平面外抗弯极限承载力  127-133
  4.6 GFRP加固带壁柱砖墙平面外抗弯承载力设计计算公式  133-137
  4.7 本章小结  137-138
第五章结论与展望  138-141
  5.1 本文主要结论  138-139
  5.2 建议与展望  139-141
参考文献  141-145
致谢  145

GFRP加固带壁柱砖墙平面外抗弯性能试验研究

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