Önsöz

FRP kompozit malzemeler hafif ağırlığı, yüksek mukavemeti, korozyona direnci ve kolay yapısı nedeniyle mükemmel performansa sahip yeni bir yapı malzemesi haline geldi. Mühendisler tarafından tercih edilir ve pratik mühendislikte yaygın olarak kullanılır. Bu tür malzemenin mekanik özellikleri, takviye alanında sürekli araştırma konusu olan bileşimi ve takviye yöntemlerine göre değişecektir. Bu makalede, F tarafından güçlendirilen çerçevelerin doğrusal olmayan dinamik tepkisini incelemek için iki yöntem kullanılır.

FRP güçlendirme çerçeveleri için iki yöntem

Bu makalede analiz edilecek çerçeve iki yöntem kullanacaktır, FRP dış bağlama güçlendirme ve yüzey taş güçlendirme.

Deprem altındaki çerçeve yapısı güçlü sütunlar ve zayıf kirişlerin tasarım ilkesini takip etmesi gerektiğinden, takviye pozisyonu her hikayenin çerçeve sütunlarında seçilir. Şimdiye kadar, yara sonrası sarma takviye yöntemi hakkında çok fazla araştırma yapıldı. Bu yöntemin önde gelen avantajı, beton üyeleri için çevresel bir sıkıştırma sağlaması, Poisson oranı etkisi nedeniyle R betonunun ters deformasyonunu etkili bir şekilde kısıtlaması, betonu üç boyutlu sıkıştırma durumunda tutması, genişlemesini ve dışarıya kırılmasını önlemesi ve böylece sütunların esnekliğini iyileştirmesidir. Bu nispeten olgun bir yöntemdir, mühendislik uygulamasında birçok örnek var, sonuçların kullanımı tatmin edicidir. Bununla birlikte, deneysel sonuçlardan, bu tür lif yönü sütun sarılmış takviye yönteminin eksenli yönüne diki, sütun çapraz kesit taşıma kapasitesi çok sınırlıdır. Bu makalede yer alan ikinci takviye yöntemi, sütunların bükülme mukavemetini artırmak için gerekli uzunluk liflerinin FRP kumaşının ters sarılmasından önce düzenlendiği NSM yöntemi, yukarıdaki sorunları çözmenin iyi bir yoludur. NSM yöntemi, Kanada'dan kaynaklanan ve hala deneysel aşamada olan yeni bir yöntemdir. Esasen kiriş üyelerini güçlendirmede FRP sarma veya levha veya plakanın erken soyma sorununu aşmak için. Beton yöntem, beton yüzeyinde bazı oluklar görmek, FRP çubukları veya FRP şeritleri yerleştirmek ve ardından epoksi reçine ile kaplamaktır. Bu şekilde, FRP kompozit ve beton arasındaki temas alanı büyük ölçüde artar ve soyma başarısızlığının iyileştirilmesi etkisi dikkat çekici. Profesör Sam I R izkalla ve Tarek H assan tarafından yapılan cantilever kiriş deneyinde, FR P şeritlerinin aynı alanı sırasıyla E-B yöntemi ve N-SM yöntemi ile güçlendirildiğinde, ikincisi üyelerin gücünü ve sertliğini öncekinden% 32 daha yükseltti. Ayrıca, birincisi soyma başarısızlığına neden oldu, ikincisi ise beton kırılmasıyla yok edildi.

Zaman geçmişi analizi ile FRP güçlendirilmiş çerçevelerin doğrusal olmayan sismik tepkilerinin hesaplanması

Doğrudan entegrasyon yöntemi olarak, zaman geçmişi yöntemi tüm sürecin dinamik tepkisini daha nesnel ve gerçekten analiz edebilir. Bu nedenle, FRP takviye etkisinin analizi daha güvenilirdir.

1. Hesaplama varsayımı

Uçak bölümü varsayımı

Çerçevenin her üyesinin normal bölümü deformasyondan sonra düz kalır ve bölüm gerginliği düz bir çizgide dağıtılır ve çelik çubuk ile beton, beton ve lif malzemesi arasındaki göreli kayma göz önünde bulundurulmaz.

Çeşitli malzemelerin yapıcı ilişkileri

Sismik eylem altında, malzeme doğrusal olmaması, FRP güçlendirilmiş yapıların dinamik tepkisini etkileyen ana faktördür. Burada, her malzemenin stres-gerilim ilişkisi aşağıdaki şekilde belirlenir:

I) Çin'de beton yapıların tasarımı için kodunda H tarafından önerilen gerilim-gerilim ilişkisi.

Iii) FRP, ortotropik malzeme yönü lif düzenleme yönüne bağlı olan ideal bir doğrusal elastik malzeme olarak kabul edilebilir.

2. Yapının mekanik modelini belirleyin.

Çerçeve yapılarının dinamik analizinde, özellikle de doğrusal olmayan dinamik analizde, hesaplama miktarı çok büyük. Yapı ve mekanik bakış açısından, dinamik denklemi basitleştirmek ve özgürlük derecesini azaltmak için basit ve güvenilir bir hesaplama modeli benimsenir. Sütunların derecesinin ve gücünün artmasının yük dağılımının değişmesine ve FRP kullanıldıktan sonra plastik menteşenin konumunun aktarılmasına yol açacağını göz önüne alındığında, bu kağıt tek katlı modeli 4'ü benimser, yani çerçevenin her katta bir kütleye sahiptir ve katlar arasındaki sertlik çubuklar tarafından oluşturulur. Bu model, toplanmış kütleli katman arası modeline göre hareket denklemlerini çözebilir ve dış kuvvetleri çubuk sisteminin sertlik matrisine göre dağıtabilir. Sadece tüm yapının dinamik özelliklerini ve dinamik tepkisini hızlı bir şekilde çözmekle kalmaz, aynı zamanda her çubuğun çalışma durumunu (elastiklik veya plastiklik) dikkatlice göz önüne alabilir.

3. Yapının güç modelini geri yükleme

Geri yükleme gücü karakteristik eğrisi, yapısal deprem direnci analizi için önemli bir temel olan yapının veya üyesinin gücünü, sertliğini, esnekliğini ve enerji dağılım kapasitesini tam olarak yansıtabilir. Bu makalede kullanılan geri yükleme gücü modeli Şekil L'de gösterilmiştir. (a) Diagram, F R yardımcı yapısının çalışmasında yaygın olarak kullanılan bir biliner geri yükleme gücü modeli iskelet çizgisidir. Daire 1, tekrarlanan yükleme altında yapının emilmesini, enerjinin dağılmasını, sertliğini ve dayanıklılığın bozulmasını yansıtabilecek Baoxing ızgarası etkisini göz önüne alan biliner bir histerik modeldir.

4. Sesmik dalgaların seçimi.

Zaman tarihi analizinde, sismik dalganın girişi Landa elementlerinin spektral özelliklerini, yoğunluğunu ve süresini dikkate almalıdır, böylece analiz sonuçları yapının zayıf bağlarını yansıtabilir. Ölçülen sismik kayıtlar binanın yer koşulları ve takviye gereksinimlerine uymuyorsa, sismik dalgaları ayarlamak için bazı yapay yöntemler kullanılabilir. Bu makalede, örnek için orantlılık yöntemi kullanılır, çünkü giriş sismik dalga verileri benzer yer koşulları ile ölçülen sismik kayıtların genişliği ve egemen dönem ayarının sonucudur.

5. Dinamik denklem ve çözüm

Sonuç

1. FRP malzemesi kullanmak çerçeve yapısının aseizmik kapasitesini etkili bir şekilde artırabilir ve deprem nedeniyle deformasyon ve arıza sağlayabilir.

2. Yapısal dayanımın iyileşmesi, takviye yöntemleriyle yakından ilişkilidir. Sonuçlar, N SM yöntemiyle güçlendirilen çerçevenin E B yöntemine kıyasla yaklaşık% 20 arttığını gösteriyor.

3. Gömüm modeli plastik menteşenin olası konumunu tahmin edebilir ve çerçevenin arıza modunu farklı takviye yöntemleri altında yargılayabilir.

4. Plastik menteşelerin yeri, lif takviyesi olmadan değişir. Örnek, plastik menteşelerin konumunun alt sütunun üstünden kirişin sonuna değiştiğini gösterir, bu da yapının arıza modunu iyileştirir ve çerçevenin enerji tüketimi rezervini artırır.