Предисловие

Композитные материалы frpСтал новым строительным материалом с отличными характеристиками благодаря своему легкому весу, высокой прочности, коррозионной стойкости и легкой конструкции. Он пользуется популярностью у инженеров и широко используется в практической инженерии. Механические свойства этого вида материала будут варьироваться в зависимости от его состава и методов армирования, которые были предметом постоянных исследований в области армирования. В данной работе используются два метода для изучения нелинейного динамического отклика систем, усиленных F.

Два метода для армирующих рам FRP

Рамки, которые будут проанализированы в этой статье, будут использовать два метода: внешнее армирование FRP и армирование поверхностной кладки.

Потому что структура рамки под землетрясением должна следовать принципом дизайна сильных столбцов и слабых лучей, положение подкрепления выбрано на столбцах рамки каждой истории. До сих пор, много исследование на методе подкрепления замотки раны столба. Выдающимся преимуществом этого метода является то, что он обеспечивает окружное ограничение для бетонных элементов, эффективно ограничивает поперечную деформацию бетона R за счет эффекта коэффициента Пуассона, удерживает бетон в состоянии трехмерного сжатия, предотвращает его расширение и разрушение наружу и, таким образом, улучшает пластичность колонн. Это относительно зрелый метод, есть много примеров в инженерной практике, использование результатов удовлетворительное. Однако, от экспириментально результатов, этот вид перпендикуляра направления волокна к осевому направлению метода в оболочке столбца подкрепления, несущая способность поперечного сечения столбца очень ограничена. Второй метод армирования, используемый в этой статье, метод NSM, в котором продольные волокна, необходимые для повышения прочности на изгиб колонн, расположены перед поперечной намоткой ткани FRP, является хорошим способом решения вышеуказанных проблем. Метод NSM-это новый метод, который возник в Канаде и все еще находится в экспериментальной стадии. Она главным образом преодолевать преждевременную проблему шелушения обруча или листа или плиты ФРП в усиливать члены луча. Конкретный метод увидел некоторые пазы на конкретной поверхности, врезать бары ФРП или прокладки ФРП в их, и после этого инкрустировать их с эпоксидной смолой. Таким образом, площадь контакта между композитом FRP и бетоном значительно увеличивается, и эффект улучшения отслаивания сбоя замечателен. В эксперименте с кантилеверным лучом, проведенном профессором Сэмом И Р. Изкалла и Тареком Х. Асаном, когда одна и та же область полос FR P была усилена методом E-B и методом N-SM соответственно, последний улучшил прочность и жесткость элементов на 32% выше, чем первый. Более того, первое вызвало разрушение пилинга, а второе было разрушено дробление бетона.

Расчет нелинейных сейсмических откликов усиленных фреймов FRP методом анализа временной истории

Как метод прямой интеграции, метод истории времени может более объективно и верно анализировать динамическую реакцию всего процесса. Таким образом, анализ эффекта армирования FRP является более надежным.

1. Предположение расчета

Предположение плоского сечения

Нормальное сечение каждого члена рамы остается плоскостью после деформации, а деформация сечения распределяется по прямой линии, а относительное скольжение между стальным прутом и бетоном, бетоном и волокнистым материалом не учитывается.

Учредительные отношения различных материалов

При сейсмическом действии нелинейность материала является основным фактором, влияющим на динамический отклик армированных конструкций из стеклопластика. Здесь, отношение напряжения-деформации каждого материала определяется следующим образом:

И) отношение стресс-напряжения порекомендованное х в коде для дизайна конкретных структур в Китае.

Iii) FRP можно рассматривать как идеальный линейный упругий материал, направление ортотропного материала которого зависит от направления расположения волокон.

2. Определите механическую модель конструкции.

В динамическом анализе каркасных структур, особенно в нелинейном динамическом анализе, объем вычислений огромен. С точки зрения структуры и механики принята простая и надежная расчетная модель для упрощения динамического уравнения и уменьшения степени свободы. Учитывая, что увеличение степени и прочности колонн приведет к изменению распределения нагрузки и переносу положения пластикового шарнира после использования FRP, в этой статье принята одноэтажная модель 4, то есть рама имеет сосредоточенную массу в каждом этаже, А жесткость между этажами формируется за счет баров. Эта модель позволяет решать уравнения движения по межслойной модели с сосредоточенной массой и распределять внешние силы согласно матрице жесткости стержнеобразной системы. Он может не только быстро решить динамические характеристики и динамический отклик всей конструкции, но и тщательно рассмотреть рабочее состояние каждого стержня (эластичность или пластичность).

3. Модель силы восстановления структуры

Кривая характеристики восстанавливающей силы может полностью отражать прочность, жесткость, пластичность и способность рассеивания энергии конструкции или элемента, что является важной основой для анализа структурной сейсмостойкости. Модель восстанавливающей силы, используемая в данной работе, показана на рис. L. (a) Диаграмма представляет собой билинейную линию скелета модели восстанавливающей силы, которая обычно используется при изучении вспомогательной структуры F R. Круг 1 представляет собой билинейную гистеретическую модель, учитывающую эффект решетки Баоксинга, который может отражать поглощение, рассеивание энергии, жесткость и ухудшение прочности конструкции при повторяющихся нагрузках.

4. Выбор сейсмических волн.

При анализе истории времени вход сейсмической волны должен учитывать спектральные характеристики, интенсивность и продолжительность элементов Ланды, чтобы результаты анализа могли отражать слабые звенья структуры. Если измеренные сейсмические записи не соответствуют условиям площадки и требованиям фортификации здания, некоторые искусственные методы могут быть использованы для корректировки сейсмических волн. В данной работе в качестве примера используется метод пропорциональности, поскольку входные данные сейсмических волн являются результатом корректировки амплитуды и преобладающего периода измеренных сейсмических записей при аналогичных условиях площадки.

5. Динамическое уравнение и решение

Заключение

1. Использование материала FRP может эффективно повысить сейсмоемкость каркасной конструкции и, очевидно, улучшить деформацию и отказ, вызванные землетрясением.

2. Улучшение структурной прочности близко связано с методами подкрепления. Результаты показывают, что прочность каркаса, усиленного методом N SM, увеличена примерно на 20% по сравнению с методом E B.

3. Модель захоронения может предсказать возможное положение пластикового шарнира и судить режим отказа рамки под различными методами подкрепления.

4. Расположение пластиковых петель меняется по сравнению с тем, что без армирования волокна. На примере показано, что расположение пластиковых петель сместилось от верхней части нижней колонны к концу балки, что улучшает режим отказа конструкции и увеличивает запас энергопотребления рамы.