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hpfl加固轴心受压RC柱的数值模拟分析

建筑结构 2014年第17期44卷 50-55,82页

作者：蒋隆敏何爱波周露蒙湖南工业大学土木工程学院和科技学院株洲412007

基于采用高性能水泥复合砂浆钢筋网薄层(hpfl)加固的6根足尺轴心受压RC柱力学性能试验研究结果,进行有限元数值模拟分析,研究加固层中钢筋的类型、直径和网格尺寸几个变化参数对柱加固效果的影响。模拟分析中对单元的选取、材料本构关... 详细信息

基于采用高性能水泥复合砂浆钢筋网薄层(hpfl)加固的6根足尺轴心受压RC柱力学性能试验研究结果,进行有限元数值模拟分析,研究加固层中钢筋的类型、直径和网格尺寸几个变化参数对柱加固效果的影响。模拟分析中对单元的选取、材料本构关系、数值模拟相关参数的设置、构件有限元模型的建立等进行了研究,并对数值模拟结果与试验结果进行了比较和分析,二者符合程度较高。利用所建模型对一工程实例进行了模拟,模拟结果与采用相应规程理论公式计算的结果有很好的一致性,验证了所建立的有限元模型的正确性和合理性。试验研究和数值模拟结果均表明,加固后的柱子承载力和刚度得到了相应提高、延性得到了相应改善,进一步证实hpfl加固法是一种加固效果显著、加固后构件工作性能优良、施工方便、投资节约的加固方法。

关键词： hpfl 加固轴心受压柱有限元模拟承载力刚度

hpfl条带组合圈梁构造柱的空斗墙抗震性能

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地震工程与工程振动 2018年第5期38卷 77-84页

作者：雷敏尚守平中南林业科技大学土木工程学院湖南长沙410004 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

针对既有空斗墙砌体结构未设置圈梁、构造柱的问题,提出采用hpfl条带加固形成组合圈梁构造柱的方法,制作了6片hpfl条带组合圈梁构造柱的空斗墙和6片对比墙体,进行水平往复荷载试验,比较各墙体的破坏形态、承载力、耗能能力、刚度退化等... 详细信息

针对既有空斗墙砌体结构未设置圈梁、构造柱的问题,提出采用hpfl条带加固形成组合圈梁构造柱的方法,制作了6片hpfl条带组合圈梁构造柱的空斗墙和6片对比墙体,进行水平往复荷载试验,比较各墙体的破坏形态、承载力、耗能能力、刚度退化等抗震性能指标。试验结果表明:hpfl条带组合圈梁构造柱能大幅提高空斗墙的抗震抗剪承载力,改善墙体的延性和耗能性能。基于试验结果,建立有限元分析模型,计算研究构造柱尺寸、圈梁尺寸、构造柱间距和开洞墙体构造柱设置方式等因素对空斗墙抗剪承载力的影响,提出了hpfl条带组合圈梁构造柱的设计建议。

关键词： hpfl 圈梁构造柱空斗墙抗震性能低周反复荷载试验

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hpfl加固受火RC柱正截面承载力研究

铁道科学与工程学报 2016年第5期13卷 943-949页

作者：曾令宏秦元帅湖南大学土木工程学院湖南长沙410012

基于国内外对火灾后钢筋混凝土的力学性能的研究,结合混凝土三轴受压强度理论,以平截面假定为基础,不考虑被加固柱混凝土与高性能复合砂浆钢筋网(hpfl)之间的黏结滑移,忽略被加固柱箍筋的约束作用,提出计算模型。对hpfl加固受火RC柱的... 详细信息

基于国内外对火灾后钢筋混凝土的力学性能的研究,结合混凝土三轴受压强度理论,以平截面假定为基础,不考虑被加固柱混凝土与高性能复合砂浆钢筋网(hpfl)之间的黏结滑移,忽略被加固柱箍筋的约束作用,提出计算模型。对hpfl加固受火RC柱的正截面承载力进行理论推导,并以实验数据和工程实例验证推导出的理论公式的合理性。分析结果表明,推导出的理论公式与实验数据符合较好,采用hpfl加固受火后的钢筋混凝土柱可明显提高其正截面承载力,满足实际工程要求。

关键词： hpfl 火灾三轴受压加固

hpfl加固既有RC剪力墙结构抗震性能试验研究与理论分析

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HPFL加固既有RC剪力墙结构抗震性能试验研究与理论分析

作者：黄艳湖南工业大学

学位级别：硕士

hpfl(高性能水泥复合砂浆钢筋网薄层)加固法是一种经济适用、加固效果显著以及施工简便的加固方法,其所用的原材料不仅具有优良的力学性能,还具有耐久性好、耐高温性能好以及与原构件有良好的相容性和协调性等优良特性,因此hpfl加固法... 详细信息

hpfl(高性能水泥复合砂浆钢筋网薄层)加固法是一种经济适用、加固效果显著以及施工简便的加固方法,其所用的原材料不仅具有优良的力学性能,还具有耐久性好、耐高温性能好以及与原构件有良好的相容性和协调性等优良特性,因此hpfl加固法被大量应用于混凝土结构的加固工程中,相关研究已取得了比较系统的研究成果,但到目前为止,大量相关研究都是hpfl加固钢筋混凝土梁、板、柱等构件,对于hpfl加固钢筋混凝土(RC)剪力墙的研究还处于空白,为了给该技术在RC剪力墙加固中的应用提供参考,本文设计制作了3片大比例RC剪力墙,并对其中2片RC剪力墙使用hpfl进行二次受力加固,采用拟静力低周往复加载试验、有限元数值模拟、理论计算分析相结合的方法,对hpfl二次受力加固RC剪力墙在低周往复荷载作用下的抗震性能做了初步的研究,主要研究成果有以下几点:1.通过模型试验结果对比分析得出:hpfl二次受力加固可以有效约束RC剪力墙的开裂,对剪力墙的抗震承载力有着显著提高;以边柱形式加固的试件(JG1),其极限承载力提高了84%,以框架剪刀撑形式加固的试件(JG2),其极限承载力提高了130%,延性提高了12%,耗能能力提高了64%,此种加固方式能有效减缓剪力墙的刚度退化,改善剪力墙的抗震性能。2.通过ANSYS有限元分析软件对试验中3片RC剪力墙进行了非线性分析,将对比试验墙(DB1)、JG1、JG2的模拟结果与试验结果进行对比,两者吻合程度较高;在此基础上,对hpfl加固RC剪力墙的加固方式进行了进一步的探索,发现:与框架剪刀撑加固形式相比,全面加固的形式对剪力墙承载力的提高以及抗震性能的改善都有所不如,而框架双剪刀撑加固形式对剪力墙的刚度退化以及耗能性能改善最好。3.在试验的基础上,对hpfl二次受力加固RC剪力墙刚度以及抗震承载力的理论计算方法进行了初步探索,将理论计算结果与试验结果进行对比,两者吻合较好。

关键词： hpfl 二次受力加固 RC剪力墙拟静力试验抗震性能有限元分析

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钢筋网加固用hpfl砂浆性能的研究

钢筋网加固用HPFL砂浆性能的研究

作者：金智迪湖南大学

学位级别：硕士

高性能复合砂浆钢筋网加固法是一种新型的对混凝土结构及砌体结构加固补强的新技术。采用这新技术加固混凝土构件能有效提高构件的强度、刚度、抗裂度与延性等优点。高性能水泥复合砂浆钢筋网薄层hpfl (High Performance Ferrocement La... 详细信息

高性能复合砂浆钢筋网加固法是一种新型的对混凝土结构及砌体结构加固补强的新技术。采用这新技术加固混凝土构件能有效提高构件的强度、刚度、抗裂度与延性等优点。高性能水泥复合砂浆钢筋网薄层hpfl (High Performance Ferrocement Laminate)砂浆性能是此加固方法能否充分发挥加固作用和广泛应用的关键。本文通过大量的试验和理论分析,较为系统地研究了hpfl材料中,高效减水剂、聚合物胶粉、增稠触变剂对新拌砂浆的性能及硬化后砂浆的抗压、抗折强度的影响,对比了不同养护制度下新老砂浆的粘结强度,提出了hpfl砂浆的优化配方,论文主要研究成果如下：(1)在保持新拌砂浆具有相同流动度的情况下,掺入高效减水剂虽能显著降低砂浆水胶比,增加砂浆的密度,但会增大砂浆的含气量,然而对于砂浆的抹面性能,不同高效减水剂的影响存在明显差异;单独掺加增稠触变剂可以显著改善砂浆的施工抹面性,多种增稠触变剂组合掺入能进一步改善砂浆抹面性,但其均会显著增加砂浆的水胶比,减小砂浆的密度,增大砂浆的含气量;掺入聚合物胶粉可以降低砂浆水胶比,改善砂浆的抹面性,但会减小砂浆的密度,增大砂浆的含气量。在砂浆中复掺高效减水剂、聚合物胶粉、组合增稠触变剂能得到优异抹面性的砂浆。(2)掺入高效减水剂可以显著提高砂浆的抗压与抗折强度,但会提高砂浆的压折比;增稠触变剂的掺入虽使砂浆的抗折强度与抗压强度同时降低,但能降低砂浆的压折比;聚合物胶粉的掺入,砂浆的抗折强度略有增大,砂浆的抗压强度略有减小,进而可以显著降低砂浆压折比,但不同聚合物胶粉的影响存在明显差异。(3)本文采用的两种不同养护制度对砂浆粘结强度的影响存在明显差异;在保持新拌砂浆具有相同流动度的情况下,高效减水剂可以显著提高砂浆的粘结强度,增稠触变剂的掺入使砂浆的粘结强度明显下降;聚合物胶粉虽然没能提高砂浆的粘结强度,但能减小养护制度对砂浆粘结强度的影响。(4)砂胶比、砂的种类及粒径、新拌砂浆的静置时间对砂浆性能有明显影响。(5)经试验得到hpfl砂浆的优化配方,其既具有优良的施工性能又具有很好的力学性能,可应用于高性能复合砂浆钢筋网加固法中。

关键词： hpfl 砂浆施工性能强度养护制度粘结抗拉强度

预制空心楼盖板hpfl整体化后平面外强度研究

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预制空心楼盖板HPFL整体化后平面外强度研究

作者：杨芳湖南大学

学位级别：硕士

本文对高性能水泥复合砂浆钢筋网(以下简称hpfl)薄层作为预制空心楼板的叠合层,对整体化后的预制空心楼盖板平面外强度进行试验研究。预制空心楼盖板hpfl整体化是结合预制圆孔空心板和hpfl薄层两者的优点,通过在板上铺设不同宽度的hpfl... 详细信息

本文对高性能水泥复合砂浆钢筋网(以下简称hpfl)薄层作为预制空心楼板的叠合层,对整体化后的预制空心楼盖板平面外强度进行试验研究。预制空心楼盖板hpfl整体化是结合预制圆孔空心板和hpfl薄层两者的优点,通过在板上铺设不同宽度的hpfl窄条带,使hpfl叠合层和空心板形成一个整体,增强楼板的整体性,进而增强板的平面外强度、克服预制空心楼盖板整体性差的问题,使hpfl预制空心楼盖板成为装配整体式楼盖体系。试验通过各拼装预制空心板下降的挠度值、叠合层裂缝开展情况,以及试件在各工况下任一预制空心板是否发生坍塌、坠落,进而研究预制空心楼盖板hpfl整体化后平面外强度。本试验主要对hpfl作为预制空心楼盖板的叠合层,在考虑两倍动力系数的情况下,通过三种工况对整体化后楼板的平面外强度进行研究。工况一为使用黄土分四级进行加载,加载结束后进行工况二;工况二为掏空试件A轴边板下的墙体,工况三在工况二的基础上掏空试件B轴中间两块板下的墙体,A、B轴见图2.6。通过板下墙体的撤出,模拟地震作用下板下任意位置墙体的破坏,研究hpfl作为预制空心楼盖板的叠合层对整体化的拼装楼盖板平面外强度的影响。本文通过ABAQUS有限元分析程序进行模拟四块板和六块板拼装的预制空心楼盖板模型,通过有限元模型计算出来的四块板整体化后强度值与实际试验结果符合较好。有限元还通过楼板悬挑1500mm来模拟墙体大面积倒塌的拼装楼板,模拟结果显示:板与叠合层未发生剥离,且无任何空心板发生坍塌、坠落。试验结果表明,预制空心板在板下不同位置的支撑墙体破坏后,整体化后的空心楼盖板件按空心板横向悬挑板受力,板端部产生向下挠曲,空心板横向悬挑长度为2块板宽(1000mm),叠合层与任意一块空心板之间均未出现剥离现象;没有hpfl作为叠合层的空心楼板发生脆性破坏,悬挑处空心板直接坍塌坠落。该试验证明hpfl整体化后的预制空心楼盖板,能有效地提高预制空心楼盖板的整体性,板的平面外强度增加,空心楼板在水平面的两个垂直方向上连续;整体化后的预制空心楼盖板成为水平面内任意向刚度接近无穷大的横向构件,拼装的预制空心楼盖板的整体性及抗震性能得到保证。本中提出的预制空心板hpfl整体化的方法不仅可供工程设计参考,也可为广大村镇地区在新建房屋中,使用价廉物美的预制空心板作为楼盖板提供整体化施工指导,同时对已有工程选用hpfl窄条带加固预制空心板构件提出一些建议。

关键词： hpfl 预制空心板整体化 ABAQUS

hpfl加固RC轴心受压柱的二次受力有限元分析

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山西建筑 2014年第11期40卷 35-38页

作者：何爱波湖南工业大学土木工程学院湖南株洲412007

在对hpfl加固5根足尺RC轴心受压柱的二次受力试验研究的基础上,进行了有限元模拟分析,试验研究和有限元模拟分析均表明加固后的柱子承载力和刚度都得到了相应的提高,且在二次受力加载时,加固层均呈现应变滞后现象,通过对有限元分析结果... 详细信息

在对hpfl加固5根足尺RC轴心受压柱的二次受力试验研究的基础上,进行了有限元模拟分析,试验研究和有限元模拟分析均表明加固后的柱子承载力和刚度都得到了相应的提高,且在二次受力加载时,加固层均呈现应变滞后现象,通过对有限元分析结果和试验结果的比较,验证了所建立的有限元模型的正确性与合理性。

关键词： hpfl 加固二次受力有限元模拟

hpfl加固混凝土受压构件抗震性能试验研究

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HPFL加固混凝土受压构件抗震性能试验研究

第五届全国建筑震动学术会议

作者：尚守平姚菲湖南大学土木工程学院

介绍了一种新型无机材料——高性能水泥复合砂浆钢筋网薄层(hpfl)加固混凝土受压构件的新技术。本文重点介绍4根典型的hpfl加固的钢筋混凝土柱的抗震性能试验研究结果。通过36根钢筋混凝土小柱、16根混凝土偏心受压构件和17根轴心受压... 详细信息

介绍了一种新型无机材料——高性能水泥复合砂浆钢筋网薄层(hpfl)加固混凝土受压构件的新技术。本文重点介绍4根典型的hpfl加固的钢筋混凝土柱的抗震性能试验研究结果。通过36根钢筋混凝土小柱、16根混凝土偏心受压构件和17根轴心受压构件的对比试验研究,可看出用hpfl加固的受压构件不但承载能力明显提高,而且延性显著改善,故其吸收地震能量的能力也大大提高。

关键词： hpfl 混凝土受压构件抗震加固试验研究

来源： cnki会议评论

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hpfl在校舍建筑抗震加固设计中的应用

HPFL在校舍建筑抗震加固设计中的应用