CFRP加固地震損傷鋼筋混凝土柱抗震性能的試驗(yàn)研究.pdf

1、地震是一種嚴(yán)重的自然災(zāi)害，地震發(fā)生后對建筑結(jié)構(gòu)造成極大的破壞。對于震損結(jié)構(gòu)，考慮到經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)性等相關(guān)因素，現(xiàn)實(shí)情況并不允許將損傷結(jié)構(gòu)全部推倒重建，只能采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施，對其進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)與加固處理。同時(shí)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(lǐng)域的應(yīng)用多集中在未損傷結(jié)構(gòu)。因此，本文對碳纖維布應(yīng)用于加固震后損傷鋼筋混凝土柱的抗震性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，對地震災(zāi)后加固具有重要意義。 本文首先介紹了三個(gè)原始鋼筋混凝土柱的設(shè)計(jì)與制

2、作，分析了原始構(gòu)件在低周反復(fù)荷載作用下的破壞形態(tài)，然后對三個(gè)損傷混凝土柱進(jìn)行加固設(shè)計(jì)，Z1采用注射環(huán)氧樹脂進(jìn)行裂縫修補(bǔ)、剔除破碎混凝土灌注高強(qiáng)灌漿料修復(fù)的加固方法，Z2在Z1加固步驟的基礎(chǔ)上在柱端塑性鉸區(qū)橫向粘貼兩層CFRP進(jìn)行加固，Z3在Z1的基礎(chǔ)上先在柱身側(cè)面縱向粘貼兩層CFRP，然后再橫向包裹兩層CFRP進(jìn)行加固。 對上述三個(gè)損傷加固鋼筋混凝土柱進(jìn)行了低周反復(fù)試驗(yàn)，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(jìn)行了詳細(xì)的分析．試驗(yàn)結(jié)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(cè)移較大的情況下側(cè)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(shè)

4、計(jì)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(dòng)量θuplc之間的函數(shù)關(guān)系，提出損傷指標(biāo)D，從而對鋼筋混凝土柱在地震作用下的破損狀態(tài)進(jìn)行量化評估，對我國規(guī)范抗震設(shè)防水準(zhǔn)“中震可修”的可修范圍進(jìn)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?；贔RP約束圓形混凝土柱的抗壓強(qiáng)度模型，將約束應(yīng)力由等效約束應(yīng)力代替，并考慮到損傷程度的影響，提出了CF