CFRP加固地震損傷鋼筋混凝土柱抗震性能的試驗研究.pdf

1、地震是一種嚴重的自然災害，地震發(fā)生后對建筑結構造成極大的破壞。對于震損結構，考慮到經(jīng)濟性和社會性等相關因素，現(xiàn)實情況并不允許將損傷結構全部推倒重建，只能采取適當?shù)募夹g措施，對其進行補強與加固處理。同時碳纖維布作為一種新型的材料，有著優(yōu)良的性能，其在加固領域的應用多集中在未損傷結構。因此，本文對碳纖維布應用于加固震后損傷鋼筋混凝土柱的抗震性能進行了試驗研究，對地震災后加固具有重要意義。 本文首先介紹了三個原始鋼筋混凝土柱的設計與制

2、作，分析了原始構件在低周反復荷載作用下的破壞形態(tài)，然后對三個損傷混凝土柱進行加固設計，Z1采用注射環(huán)氧樹脂進行裂縫修補、剔除破碎混凝土灌注高強灌漿料修復的加固方法，Z2在Z1加固步驟的基礎上在柱端塑性鉸區(qū)橫向粘貼兩層CFRP進行加固，Z3在Z1的基礎上先在柱身側面縱向粘貼兩層CFRP，然后再橫向包裹兩層CFRP進行加固。 對上述三個損傷加固鋼筋混凝土柱進行了低周反復試驗，對損傷前后柱的破壞形態(tài)、滯回曲線、骨架曲線、位移延性、荷載

3、退化、剛度退化、耗能能力等性能進行了詳細的分析．試驗結果表明：采用本文的加固方法，加固后損傷鋼筋混凝土柱仍具有良好的耗能能力，CFRP加圓柱在側移較大的情況下側向力較為穩(wěn)定，位移和延性有不同幅度的提高，滯回曲線相對更加飽滿；損傷混凝土柱加固后，其極限承載力、剛度都表現(xiàn)出不同程度的退化，損傷柱存在不可逆的殘余裂縫和變形；采用CFRP縱橫向加固損傷混凝土柱的極限承載力最高，未采用CFRP加固的混凝土柱承載力最低。 按基于性能的抗震設

4、計原則，根據(jù)柱塑性鉸區(qū)配箍特征值λcv、軸壓比n及塑性鉸極限轉(zhuǎn)動量θuplc之間的函數(shù)關系，提出損傷指標D，從而對鋼筋混凝土柱在地震作用下的破損狀態(tài)進行量化評估，對我國規(guī)范抗震設防水準“中震可修”的可修范圍進行量化描述．根據(jù)FRP約束矩形混凝土柱的有效約束模型，提出CFRP約束損傷混凝土柱的有效約束對象是帶有初始損傷的核心區(qū)混凝土。基于FRP約束圓形混凝土柱的抗壓強度模型，將約束應力由等效約束應力代替，并考慮到損傷程度的影響，提出了CF