基于静力弹塑法方法的碳纤维加固框架结构抗震性能分析

为研究碳纤维增强复合材料(CFRP)粘贴框架柱对混凝土框架结构抗震性能产生的影响,选取某工程对加固前后的结构分别进行水平推覆分析。依据我国《混凝土结构加固设计规范》对一个既有八层框架结构设计两种CFRP加固方案,一种是对结构局部抗震加固(方案1),另一种是整体抗震加固(方案2)。利用有限元分析软件建立普通框架结构和两种不同加固方案下的结构模型,对三者分别进行模态分析及pushover分析,从结构刚度变化和位移响应等方面进行研究,评价结构加固前后的抗震性能,研究发现:加固后结构自振频率增大,表明CFRP对结构刚度有一定增强,但前三阶主振型频率增大不足5%;相同变形时方案1结构的基底剪力较初始结构增加24. 5%,方案2的基底剪力增加30. 4%,表明结构经CFRP加固后可承受更大的变形,因此延性有较大的提高。各楼层位移和层间位移角表现出减小的趋势,方案1最大层间位移角较加固前减小了3. 8%,方案2最大层间位移角减小20%。分析表明:采用CFRP加固混凝土框架结构能有效改善结构的抗震性能,且核心表现在结构延性的提升;为了确保结构安全,应对结构进行整体抗震加固。     

基于增量动力分析法的纤维增强复合材料加固混凝土框架结构抗震性能研究

为了研究纤维增强材料(CFRP)加固混凝土(RC)框架结构的关键构件对结构整体抗震性能的影响,提出基于CFRP加固柱极限破坏状态来确定加固结构抗震性能水平限值的方法,定义了CFRP加固RC框架结构的4个极限状态,然后采用增量动力分析(IDA)方法对比分析了RC框架结构加固前后的抗震性能和基于性能的地震易损性。研究发现:RC框架结构在CFRP加固后,结构发生了薄弱层的转移,同时结构会提前出现变形,消耗地震能量,结构的水平承载能力、延性和抗震能力得到了提高。     

CFRP加固砌体墙抗震性能试验研究及有限元分析

对CFRP加固后砌体墙在低周期反复荷载作用下的抗震性能进行了试验研究及有限元模拟分析,通过对比加固前后试件的受力、变形及破坏特征等,分析了CFRP加固对该类砌体结构抗震性能的影响.研究表明,CFRP用于砌体墙片的抗震加固是很有效的.     

抗震结构粘钢加固动力计算、试验与实践

本文作者结合国内一大型工厂工业厂房的抗震加固，对框架结构厂房进行了动力有限元计算，在振动台上，模拟地震波形，对模型粘钢加固和不粘钢原始结构抗震效果进行了比较试验。得出了：该厂房抗震中构架的薄弱部位（首坏位置）；在地震波作用下结构破坏的规律和特征；粘钢加固后抗震达到的等级。     

CFRP加固砖墙试验研究及有限元分析

对CFRP加固开洞墙体在低周往复荷载作用下的抗震性能进行试验研究及有限元模拟分析,通过对比加固前后所得的各项试验数据,分析了CFRP加固对该类砌体结构抗震性能的影响,并比较了不同方案的加固效果。研究表明:CFRP用于低强度墙体的抗震加固是有效的。     

基于CFRP加固损伤状态隔层错跨剪力墙结构的试验研究与理论分析

采用碳纤维布(CFRP)对损伤状态隔层错跨剪力墙结构试验模型的节点进行加固处理后,对隔层错跨剪力墙结构进行了有限元理论分析,并对加固与未加固状态的新型结构进行了有限元理论分析比较;为了验证有限元分析结果的正确性和分析碳纤维布(CFRP)加固对结构抗震性能提高的有效性,借助电液伺服加载系统(MTS)对碳纤维布加固过后的试验模型进行单调加载加载试验;结果表明:有限元理论分析结与试验结果二者误差较小,吻合度较好;有限元分析得到的P-δ曲线的变化规律与试验曲线相近。采用碳纤维布加固节点后的隔层错跨剪力墙结构试验模型极限承载能力提高了36.8%,但是,结构的相对延性稍有降低。说明采用碳纤维布(CFRP)加固节点对隔层错跨剪力墙结构极限承载能力提高有明显作用。     

CFRP加固混凝土板柱结构的数值模拟分析

通过有限元数值模拟分析方法对CFRP加固后的板柱结构进行了一次、二次受力的力学性能分析,数值模拟分析结果表明:加固后的构件的承载力和刚度都得到了相应的提高,板跨中挠度减小,同时,二次受力情况下的碳纤维应力明显滞后。     

CFRP在中小学校舍抗震加固中的应用

通过对中小学校舍房屋排查鉴定,针对框架梁柱混凝土强度不足,提出采用外贴CFRP的方法进行加固处理以提高其结构的抗震性能,为此类结构采用CFRP进行抗震加固积累了经验。     

销钉式防屈曲支撑在结构抗震加固中的应用研究

销钉式防屈曲支撑具有普通防屈曲支撑良好耗能的特点,本文对此支撑进行抗震加固分析。原结构存在超筋、层间位移角不满足规范限值的问题,采用非线性有限元软件SAP2000进行了加固抗震分析,对比了多遇地震作用下销钉式防屈曲支撑框架结构与普通防屈曲支撑框架结构模拟结果。结果显示装有销钉式防屈曲支撑的框架结构层间位移角与结构基底剪力减小率优于普通防屈曲支撑框架结构;罕遇地震作用下,采用Perform-3D有限元分析软件进行分析,分析结果表明:安装了销钉式防屈曲支撑的框架结构不仅能够满足抗震规范的层间位移角还有助于减小柱子所受压应变,并且销钉式防屈曲支撑耗能饱满,保证了框架结构的安全。     

某混凝土框架结构房屋抗震性能鉴定及加固策略

本文针对某钢筋混凝土框架结构检测、评定及加固处理的基本策略进行了分析。结合某钢筋混凝土框架结构厂房抗震鉴定为案例,为确保荷载增加后厂房整体结构的安全性及抗震性能,对厂房进行了全面地检测。检测的主要内容包括:厂房结构轴网和构件尺寸校核,厂房结构布置,厂房结构整体倾斜和沉降观测,混凝土强度检测,配筋以及抗震构造措施。最后采用中国建筑科学研究院编制的结构计算软件PKPM对该厂房结构改造后的承载能力进行了计算和分析,并依据计算、分析结果和抗震构造措施检查结果,对不满足规范要求处提出有针对性的加固处理意见及建议,针对厂房混凝土构件的强度或延性不足处建议采用粘贴碳纤维材料、粘钢、加大截面和板底托梁等有效方法进行处理。     

纵向侧贴预应力碳纤维布加固连续梁的试验与有限元分析

为研究负载作用下纵向侧贴预应力碳纤维布加固钢筋混凝土连续梁的受力性能,制作了4根2跨连续梁,其中1根未加固,3根加固。在加固梁每跨下部纵向侧贴预应力碳纤维布,中间支座上部纵向侧贴非预应力碳纤维布。通过静载试验,得到了连续梁的受弯承载力、变形、裂缝等试验数据。同时,利用非线性有限元分析软件ABAQUS对试验梁进行数值模拟,并与试验结果比较。结果表明:负载作用下纵向侧贴预应力碳纤维布加固钢筋混凝土连续梁能显著提高屈服荷载和极限荷载,预应力碳纤维布的存在提高了连续梁的刚度,减小了连续梁的变形;预应力水平越高,屈服荷载提高和变形减少越明显;利用ABAQUS非线性有限元分析结果与试验结果吻合较好,可为类似的加固设计和试验提供参考。     

组合加固钢筋混凝土梁计算方法研究

对碳纤维布与增大截面组合加固钢筋混凝土梁进行了试验研究及ANSYS数值仿真模拟。试验结果表明:组合加固法能有效地提高梁的承载力、刚度,约束裂缝的发展,较碳纤维布单种材料加固法效果更优;随着碳纤维布用量的增加,梁的挠度、应变较小,但有一定限度;按照所建议的计算方法所得结果与试验结果较吻合,表明计算方法可行。     

CFRP板加固钢筋混凝土梁的分离式有限元模型

利用有限元方法对用外粘碳纤维复合材料(CFRP)板加固的钢筋混凝土梁的受弯性能进行了分析。在分析中采用了分离式非线性有限元模型,在模型中考虑了钢筋与混凝土、CFRP板与混凝土的联结滑移对梁受弯性能的影响,并用试验验证了该模型的正确性。最后,用该模型对考虑二次受力时CFRP板加固梁受力机理进行了非线性有限元分析。     

CFRP加固混凝土梁端钢板锚固分析

研究碳纤维布加固钢筋混凝土梁端部的锚固构造,以解决现行端部锚固构造做法较少且较复杂的问题。对钢板锚固的梁进行水平荷载作用下的试验研究及有限元分析。通过分析试件及对比件的受力、变形及破坏特征等,从而对锚固效果进行研究。结果表明钢板锚固效果良好。     

钢牛腿式钢管混凝土柱与型钢混凝土梁节点试验研究

超高层钢结构建筑采用钢管混凝土柱是目前较为常用的一种结构形式,与钢管混凝土柱连接的梁有钢梁、劲性梁或混凝土梁等多种方式。目前钢管混凝土柱与型钢混凝土梁节点的研究较少,针对钢牛腿式钢管混凝土柱与型钢混凝土梁的连接节点,对受力性能进行了1∶2缩比例的试验研究,同时采用了ANSYS有限元软件进行分析。结合试验结果和有限元分析结果,研究了该节点的受力特性,结果表明,该节点有很好的极限承载力和抗震性能。     

粘贴不同层数CFRP加固钢筋混凝土梁有限元计算

利用有限元分析软件ANSYS对分别粘贴1层、2层、3层CFRP的钢筋混凝土梁建立简化模型,计算分析了三种加固梁在不同加载阶段的混凝土梁及CFRP的应力状况,研究结果表明:随着粘贴CFRP层数的增加,混凝土梁的受力状况可得到一定程度上的改善。     

CFRP加固焊接工字钢梁的有限元分析

碳纤维增强复合材料（CFRP）加固混凝土结构目前已经得到广泛应用,但在钢结构加固方面应用尚少。通过有限元软件ANSYS对碳纤维布和碳纤维板加固焊接工字钢梁进行变形和应力场分析,得出CFRP片材加固可增强钢梁的刚度,降低钢梁的最大应力。该分析结果可用于钢梁疲劳寿命分析。     

CFRP加固钢筋再生混凝土梁的弯曲性能研究

为研究再生混凝土梁的弯曲性能,进行了钢筋再生混凝土梁及其经CFRP加固后的受弯性能试验研究,分析了再生粗骨料取代率和CFRP加固层数对再生混凝土梁受力性能的影响,比较了钢筋再生混凝土梁加固前后的挠度和裂缝扩展情况。试验结果表明：再生混凝土梁的变形能力和受弯承载力较普通混凝土梁没有明显降低,但其刚度和延性均有所降低,可通过CFRP加固提高其刚度和极限荷载,但不能改善其变形能力; CFRP加固层数对钢筋再生混凝土梁的开裂荷载、屈服荷载和极限荷载影响较大,其中极限荷载受加固层数影响最大。通过理论计算和有限元分析,建立了钢筋再生混凝土梁及其经CFRP加固后的受弯承载力计算式,理论计算结果与钢筋再生混凝土梁的试验结果符合较好。研究成果可为再生混凝土梁的工程应用提供参考依据。     

基于ABAQUS的侧贴碳纤维布加固连续梁数值模拟

采用非线性有限元分析软件ABAQUS对未加固连续梁、侧贴碳纤维布加固连续梁进行数值模拟,并将有限元分析结果与试验结果对比。分析表明:与未加固连续梁相比,侧贴碳纤维布加固连续梁的承载力和变形性能明显提高,提高的幅度随碳纤维布侧贴高度增大而降低;基于ABAQUS的有限元分析结果与试验分析结果吻合较好,可在一定程度上有效替代试验分析方法,从而减少试验所需的时间和费用,可以为类似的加固设计和试验提供参考。     

CFRP加固钢筋混凝土简支梁有限元分析

利用大型通用有限元软件ANSYS,对CFRP加固钢筋混凝土简支梁的抗弯性能进行有限元分析。结果表明,碳纤维布加固混凝土梁后,与未加固梁相比其极限承载力有显著的提高并且挠度有了明显的减小。