Estrutura reforçada de quadros sob carregamento sísmico

O uso de material FRP pode efetivamente aumentar a capacidade assísmica da estrutura do quadro e obviamente melhorar a deformação e a falha causada pelo terremoto.A melhoria da força estrutural está intimamente relacionada com os métodos de reforço. Os resultados mostram que a força do quadro fortalecido pelo método N SM é aumentada em cerca de 20% em relação ao método E B.


Prefácio


Materiais compósitos FRP tornou-se um novo material de construção com excelente desempenho devido ao seu peso leve, alta resistência, resistência à corrosão e fácil construção.É favorecido por engenheiros e é amplamente utilizado na engenharia prática.As propriedades mecânicas deste tipo de material variarão com sua composição e métodos de reforço, que tem sido objeto de pesquisas contínuas no campo da armadura. Neste trabalho, dois métodos são utilizados para estudar a resposta dinâmica não linear dos quadros fortalecidos por F.


Dois métodos para o reforço de quadros FRP


O framework a ser analisado neste trabalho utilizará dois métodos, o FRP de reforço de união externa e o reforço de alvenaria de superfície.


Como a estrutura da estrutura sob terremoto deve seguir o princípio de projeto de colunas fortes e vigas fracas, a posição de reforço é escolhida nas colunas de quadro de cada história. Até agora, tem havido muitas pesquisas sobre o método de reforço do enrolamento pós-fissura.A vantagem proeminente deste método é que ele fornece contenção circunferencial para os elementos de concreto, efetivamente restringe a deformação transversal do concreto R devido ao efeito de razão Poisson 's, mantém o concreto no estado de compressão tridimensional, impede que ele se expanda e se quebre para fora, melhorando assim a ductilidade dos pilares.Este é um método relativamente maduro, há muitos exemplos na prática de engenharia, o uso de resultados são satisfatórios.No entanto, a partir dos resultados experimentais, esse tipo de direção de fibra perpendicular à direção axial do método de armadura enrolada em coluna, a capacidade de rolamento de seção transversal do pilar é muito limitada.O segundo método de reforço envolvido neste trabalho, o método NSM, no qual as fibras longitudinais necessárias para melhorar a resistência flexural dos pilares são dispostas antes do enrolamento transversal do pano FRP, é uma boa maneira de resolver os problemas acima.O método NSM é um novo método, que se originou no Canadá e ainda está na fase experimental.É principalmente para superar o problema de descamação precoce do revestimento ou folha ou placa de FRP em barras de reforço do feixe.O método do concreto é ver alguns sulcos na superfície do concreto, incorporar barras de FRP ou tiras de FRP neles, e, em seguida, incorporá-los com resina epóxi. Desta forma, a área de contato entre o composto FRP e o concreto é muito aumentada, e o efeito de melhorar a falha de descamação é notável.No experimento de vigas de cantilever conduzido pelo professor Sam I R izkalla e Tarek H assan, quando a mesma área de tiras de FR P foi reforçada pelo método E-B e N-SM, respectivamente, este último melhorou a resistência e rigidez dos membros em 32% mais do que o primeiro. Além disso, o primeiro causou a falha de descamação enquanto o último foi destruído por esmagamento de concreto.


Cálculo de respostas sísmicas não lineares de quadros reforçados de PRF pela análise do histórico temporal


Como método de integração direta, o método da história temporal pode analisar de forma mais objetiva e verdadeira a resposta dinâmica de todo o processo. Portanto, a análise do efeito de reforço da PRF é mais confiável.


1.Assunção do cálculo


Assunção da secção do avião


A seção normal de cada membro do quadro permanece plana após a deformação, e a deformação da seção é distribuída em linha reta, e o deslizamento relativo entre barra de aço e concreto, concreto e material de fibra não é considerado.


Relações constitutivas de vários materiais


Sob ação sísmica, a não linearidade material é o principal fator que afeta a resposta dinâmica das estruturas reforçadas da PRF. Aqui, a relação tensão-deformação de cada material é determinada da seguinte forma:


I) a relação tensão-deformação recomendada por H no código para a concepção de estruturas de betão na China.

 Estrutura reforçada de quadros sob carregamento sísmico

IIi) A PFR pode ser considerada como um material elástico linear ideal, cuja direção de material ortotrópico depende da direção de arranjo de fibras.

 Estrutura reforçada de quadros sob carregamento sísmico


2. Determinar o modelo mecânico da estrutura.


Na análise dinâmica de estruturas de molduras, especialmente na análise dinâmica não linear, a quantidade de cálculo é enorme.Do ponto de vista de estrutura e mecânica, um modelo de cálculo simples e confiável é adotado para simplificar a equação dinâmica e reduzir o grau de liberdade. Considerando que o aumento do grau e da resistência dos pilares levará à mudança da distribuição da carga e à transferência da posição da dobradiça plástica após a utilização da PFR, este trabalho adota o modelo de um andar 4, ou seja, o quadro tem uma massa em cada piso, e a rigidez entre pavimentos é formada pelas barras.Este modelo pode resolver as equações de movimento de acordo com o modelo de intercamada com massa embutida, e distribuir as forças externas de acordo com a matriz de rigidez do sistema de barra. Não só pode resolver as características dinâmicas e resposta dinâmica de toda a estrutura rapidamente, mas também considerar o estado de trabalho de cada barra (elasticidade ou plasticidade) cuidadosamente.


3. Modelo de estrutura da força de restauração


A curva característica da força restauradora pode refletir totalmente a força, rigidez, ductilidade e capacidade de dissipação de energia da estrutura ou membro, que é uma base importante para a análise da resistência estrutural ao terremoto.O modelo de força de restauração utilizado neste trabalho é mostrado na figura 1.L.(a) Diagrama é uma linha de esqueleto modelo de força de restauração bilinear que é comumente usado no estudo da estrutura auxiliar F R.O Círculo 1 é um modelo histerético bilinear, considerando o efeito da rede de Baoxing, que pode refletir a absorção, dissipação de energia, rigidez e degradação da resistência da estrutura sob carregamento repetido.


 Estrutura reforçada de quadros sob carregamento sísmico


4.A escolha das ondas sísmicas.


Na análise da história temporal, a entrada da onda sísmica deve levar em conta as características espectrais, intensidade e duração dos elementos de Landa, de modo que os resultados da análise possam refletir os elos fracos da estrutura.Se os registros sísmicos medidos não corresponderem às condições do local e aos requisitos de fortificação do edifício, alguns métodos artificiais podem ser usados para ajustar as ondas sísmicas. Neste trabalho, o método de proporcionalidade é utilizado, por exemplo, uma vez que os dados de onda sísmica de entrada são resultado da amplitude e ajuste do período predominante de registros sísmicos medidos com condições semelhantes.


5.Equação dinâmica e solução



 Estrutura reforçada de quadros sob carregamento sísmico


Conclusão


1.O uso de material FRP pode efetivamente aumentar a capacidade assísmica da estrutura do quadro e obviamente melhorar a deformação e a falha causada pelo terremoto.


2.A melhoria da força estrutural está intimamente relacionada com os métodos de reforço. Os resultados mostram que a força do quadro fortalecido pelo método N SM é aumentada em cerca de 20% em relação ao método E B.


3.O modelo de enterro pode prever a possível posição da dobradiça plástica e julgar o modo de falha do quadro sob diferentes métodos de reforço.


4.A localização das dobradiças plásticas muda em comparação com a que não tem reforço de fibra.O exemplo mostra que a localização das dobradiças plásticas se deslocou do topo da coluna inferior para o final da viga, o que melhora o modo de falha da estrutura e aumenta a reserva de consumo de energia da estrutura.


Produtos Recomendados da Horse Construction

Você pode encontrar tudo o que precisa aqui. Confie e experimente esses produtos, você vai perceber uma grande diferença depois.

Fibra de carbono unidirecional HM-20

A fibra de carbono da Horse Construction é para reforço estrutural, reparo e modernização de substratos de concreto, alvenaria, aço e madeira em edifícios, pontes, rodovias, ferrovias, túneis, píeres e aeroportos civis.

Mais >

Laminado de fibra de carbono unidirecional HM-1.2T

O laminado de polímero reforçado com fibra de carbono Horse (CFRP) é um laminado composto pré-curado, colado na estrutura como reforço externo com epóxi HM-120CP.

Mais >

Sistema de laminado de fibra de carbono protendido

O sistema de laminado CFRP protendido Horse (sistema CFRP pós-tensionado) inclui dispositivos de ancoragem e laminado de fibra de carbono especialmente projetados para pontes, edifícios e reforço de estruturas de aço.

Mais >

Back
Top
Close