【碩士】GFRP網(wǎng)格布增強磚砌體力學性能試驗及有限元分析

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　　【碩士】GFRP網(wǎng)格布增強磚砌體力學性能試驗及有限元分析　　授予學位：碩士　　學位授予單位: 長沙理工大學　　學位年度：2012　　玻璃纖維增強塑料／聚合物(GFRP)是一種目前已得到廣泛應用的高性能復合材料。通過將GFRP網(wǎng)格布鋪設(shè)于砂漿層中以及粘貼于結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)或外表面的方法，與其他加固補強法相比后，可知其具有高效高強、耐久性能好及適用面廣等諸多優(yōu)點。同時，GFRP網(wǎng)格布相對鋼筋等其他許多增強材料而言，不僅便宜、質(zhì)輕而且方便施工、裁剪和存放，也順應于當前倡導節(jié)能的主題?！　? 近幾年，由于玻璃纖維的大量生產(chǎn)運用，國、內(nèi)外許多土木行業(yè)的專家教授也開始著眼于將玻璃纖維向FRP網(wǎng)格布一樣，應用于建筑結(jié)構(gòu)加固項目中。在繼加固混凝土構(gòu)件研究之后，使用GFRP片材加固砌體墻、柱等的試驗研究和理論推導也隨之蘊育而生。為使GFRP片材增強技術(shù)在砌體結(jié)構(gòu)領(lǐng)域得到進一步的推廣應用，本論文進行了部分相關(guān)試驗和理論研究。　　論文首先綜述了國內(nèi)、外各種砌體結(jié)構(gòu)的加固及增強方法，以及FRP片材(包括GFRP片材)的性能特點和實際應用，進而提出采用單調(diào)加載的方式分別進行砌體磚柱抗壓試驗和砌體通縫抗剪試驗。從開裂荷載、極限承載力和位移值三個方面，對比未增強砌體磚柱，以及在水平砂漿灰縫內(nèi)鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)增強試件與GFRP網(wǎng)格布增強砌體磚柱試件。同時，使用黏貼GFRP網(wǎng)格布的不同方式，進行砌體通縫抗剪試驗，比較增強效果和破壞現(xiàn)象。通過有限元分析軟件ANSYS建立分離式模型，進行相應數(shù)值模擬。采用適當?shù)挠嬎慵俣?，在未考慮接觸問題的前提下，建立了比較貼近試驗有限元分離式模型。并通過改變實常數(shù)等方式輸入比較符合實際的材料特性，使用適宜的破壞準則，對砌體的受力性能進行非線性有限元計算?！　? 研究結(jié)果表明與普通抗壓磚柱相比，經(jīng)過GFRP增強的試件在承載力及延緩裂縫的開展方面效果明顯：與網(wǎng)狀配筋砌體相比，往水平砂漿灰縫內(nèi)鋪設(shè)一層GFRP網(wǎng)格布后，在一定范圍內(nèi)可提高磚柱抗壓承載力、延緩裂縫開展的同時，性價比和方便裁剪、存放的優(yōu)勢突出。同時，與另外兩種增強方式相比，使用抗剪試件通縫垂直的側(cè)面黏貼GFRP網(wǎng)格布的方式，可有效提高試件整體抗剪強度，延緩裂縫產(chǎn)生，防止突然破壞?！　?

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