钢筋混凝土柱考虑地震及使用损伤的性能和加固

对于大量已建的钢筋混凝土桥柱,其抗震性能往往达不到新的抗震设计规范的要求,有必要进行加固,而这些加固柱在经历地震荷载作用后的残余性能具有重要意义.本文对8根已建桥梁的钢筋混凝土模型柱进行了伪静力试验,采用了GFRP和CFRP两种材料对试验柱进行了加固,外包FRP加固层数和水平延性率是伪静力试验的主要参数,伪静力试验表明,在横向钢筋不足的情况下,外包FRP加固可有效提高试验柱的承载力和延性,并改变了结构的破坏形式.本文还对带地震损伤的模型柱进行了长期荷载试验,并对试验结果进行了分析.     

FRP加固钢筋混凝土圆柱抗震性能的试验研究

本文在5根钢筋混凝土圆柱低周反复荷载试验基础上,研究了碳纤维(CFRP)和Dyneema纤维(DFRP)加固混凝土圆柱的抗震性能.     

FRP包裹钢筋混凝土矩形柱的抗震加固设计方法

外包FRP可以有效地提高钢筋混凝土柱的强度和延性,从而增强钢筋混凝土柱的抗震性能.本文就FRP包裹钢筋混凝土矩形柱抗震加固设计的计算方法作详细地介绍,并给出相应的计算例题.     

预应力钢带加固钢筋混凝土柱抗震性能试验研究

提出一种预应力钢带加固钢筋混凝土柱的新技术,并通过预应力钢带加固高轴压比钢筋混凝土矩形截面柱的拟静力试验,对该预应力钢带加固方法进行初步研究。在试验中主要考察轴压比和预应力钢带间距两个主要参数对加固后钢筋混凝土矩形截面柱抗震性能的影响规律。结合试验研究结果,对加固试件和未加固的对比试件的滞回曲线、骨架曲线、位移延性、刚度退化和耗能性能等抗震性能指标进行了比较研究。研究结果表明,预应力钢带加固技术可以明显改善钢筋混凝土柱抗震性能,具有良好应用前景。     

钢筋混凝土柱加固研究现状及展望

随着国民经济建设的快速发展,钢筋混凝土结构越来越多地出现在我们的生活中,目前已进入到新建建筑和既有建筑维护并重的时期,既需要对现有不满足规范的建筑进行抗震加固,又需要对经历过地震损伤的建筑进行修复加固,满足继续使用的要求。针对钢筋混凝土柱加固的研究现状,主要论述了相关规范关于加固方法的规定、柱抗震加固、柱地震损伤修复加固及新方法新工艺运用的研究现状,并对未来该领域需要进一步研究的工作进行展望,以期能为后续研究提供一些意见和建议。     

HDPF加固钢筋混凝土柱抗震性能试验研究

为了研究高延性聚酯纤维加固钢筋混凝土柱的抗震性能,共进行了7根柱的低周反复试验,其中,3根在未加固状态下进行试验,4根柱粘贴高延性聚酯纤维加固后进行试验,针对位移延性系数、等效粘滞阻尼系数、总耗能、承载力和纤维带的应变进行了研究与分析。研究结果表明:未加固柱的承载力、耗能能力和延性都比较低,采用高延性聚酯纤维加固后的试件裂缝发展缓慢,加固后柱的承载能力、耗能能力、延性均有不同程度地提高;在塑性铰区域内增加局部配筋,能够提高纤维布的约束效果。     

FRP布加固钢筋混凝土短柱轴压性能试验

纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymer,FRP）在工程施工中常用,是对建筑结构进行加固的一种有效方案。文章选取钢筋混凝土短柱,使用CFRP布进行加固,设计轴压性能试验方案,观察不同应力下对钢筋混凝土短柱加固后的影响。结果表明：使用预应力CFRP布加固钢筋混凝土短柱,相较于未加固的构件能显著提高轴心受压承载力、延性等指标,充分发挥出CFRP布的优良性能。     

钢筋混凝土柱不同灌浆料外包钢加固抗震性能比较试验研究

本文针对湿式外包钢加固中采用环氧树脂作为灌浆料价格昂贵且易脆裂等不足之处,研制出一种高强度复合灌浆料,从其对普通钢筋混凝土长柱和短柱加固后的抗震性能以及与其它灌浆料的比较试验结果和在陕西省某电厂加固的实际应用中,说明这种灌浆料无论在承载力或延性方面都能达到现行抗震规范GBJ11－89的各项要求,而其廉价的成本更能满足工程造价的要求,因此,复合灌浆料外包钢加固是一种具有重大实用价值的加固方式。     

FRP加固钢筋混凝土梁试验研究

本文着重对芳纶纤维、玻璃纤维及碳纤维加固钢筋混凝土梁前后的承算栽力、裂缝宽度、裂缝间距、裂缝数量等各方面的加固效果进行了试验研究，并提出了计算模型。     

复合加固钢筋混凝土短柱的抗震性能研究

进行了3根用混凝土和外包钢板复合加固钢筋混凝土短柱的抗震试验研究,对其影响因素作了分析,试验结果表明用混凝土和外包钢板复合加固可有效提高钢筋混凝土短柱的抗震性能。     

震损钢筋混凝土框架节点修复后抗震性能试验研究

针对已震损的钢筋混凝土框架节点加固后的抗震性能,进行了8个带楼板的三维框架节点的预震损、加固和低周反复荷载破坏试验。试验研究了玄武岩纤维和外包钢套两种加固方法,不同的预震损程度,灌缝等因素对加固效果的影响。对加固节点的滞回曲线、骨架曲线、延性系数、承载力及刚度退化等参数的分析可知：玄武岩纤维加固提高节点的承载力作用有限,但提高抗震性能效果明显;外包钢套法在提高节点承载力、刚度及抗震性能各方面均有显著的效果。加固后节点由“弱柱强梁”转变成了“强柱弱梁”的破坏形式。试验表明,通过加固,节点恢复并超过了受损前的抗震性能,说明此类加固方法是合理、有效的。     

足尺震损钢筋混凝土柱耐火性能试验研究

地震次生火灾具有发生概率高、灾害破坏力强、损失巨大和机理复杂等特点,为分析震后火灾环境下钢筋混凝土柱构件的抗火性能,以钢筋混凝土柱的裂缝、混凝土剥落和残余变形作为地震损伤形式,设计了7根带有预制损伤的足尺钢筋混凝土方形截面柱,进行明火试验,研究不同几何损伤形式及损伤程度对混凝土柱的火灾破坏特征、截面温度场分布、竖向变形过程及耐火极限等性能影响规律。试验结果表明,预制损伤混凝土柱构件的火灾破坏程度明显大于无损伤混凝土柱,其中混凝土剥落对震损柱内部温度场及耐火性能的影响最大。根据足尺混凝土柱的耐火试验结果,采用ABAQUS有限元软件分析震损混凝土柱的温度场分布与耐火极限,结果表明:当试件端部产生保护层剥落时,剥落区轴向等温线向柱中心凹陷,整体呈"瓶颈"状;轴压比与剥落厚度对震损混凝土柱耐火极限有较大影响;残余变形小于GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》中的弹塑性层间位移角1/50时,残余变形对震损混凝土柱的耐火极限影响有限。通过拟合得到了混凝土柱的轴压比、残余层间位移角、剥落厚度与其耐火极限之间的量化关系式,关系式计算结果与试验结果吻合较好。     

轴向约束钢筋混凝土柱火灾后剩余轴压性能的试验研究

实际结构中钢筋混凝土柱在遭受火灾作用时会受到相邻构件的约束作用,其内力在升降温过程中是不断变化的。由于火灾后钢筋混凝土结构经修复加固大多仍可继续服役,积极开展约束柱火灾后的剩余性能研究是必要的。本文进行了16根轴向约束钢筋混凝土柱(方形柱、十字形柱、T形柱和L形柱各4根)标准火灾作用后剩余轴压刚度和承载力的试验研究。研究结果表明:(1)钢筋混凝土柱的剩余轴压刚度随着受火时间的增加逐渐减小;(2)受火时间相同时,钢筋混凝土柱的剩余极限承载力随着初始轴压比的增大而减小,同时随着轴向约束刚度比的增大而增大,最大增幅10%左右;(3)受火时间相同时,柱剩余轴压刚度从大到小依次为十字形柱>T形柱>L形柱;(4)受火时间约90min和110min时,不同试件的承载力折减系数大致分别为0.4～0.5和0.33～0.43。     

不同加载方式下实腹式型钢混凝土T形截面柱损伤试验研究

为研究不同加载方式下实腹式型钢混凝土T形截面柱沿腹板方向的损伤演化规律,设计并制作了10根缩尺比为1/2、剪跨比为2.5的型钢混凝土T形截面柱,变化参数为轴压比、配钢率及加载制度。基于试验成果,对单调荷载及低周反复荷载作用下T形截面柱的荷载 位移曲线及能量耗散能力进行了分析。结果表明：从初始加载到失效,型钢混凝土T形截面柱的损伤过程可分为5个阶段,分别为无损阶段、轻微损伤阶段、损伤稳步发展阶段、严重损伤阶段和破坏阶段;与单调加载相比,随着位移幅值的增大与荷载循环次数的增加,T形截面柱的承载力、极限变形能力和极限耗能能力均有不同程度的降低。在试验研究的基础上,考虑荷载循环次数、位移幅值与极限承载能力的动态关系以及加载路径对T形截面柱损伤的影响,建立了由最大变形与滞回耗能双参数组合的非线性损伤模型,并验证了该模型的合理性。     

钢筋混凝土梁和柱性能界限状态及其变形限值

根据以受弯为主的钢筋混凝土梁、柱的地震破坏过程提出了各性能水平和性能界限状态的划分标准,并建立了对应于各性能界限状态的变形计算方法。通过对梁、柱截面的弯矩-曲率分析,分别建立了梁、柱截面受压区高度的计算方法。利用对美国太平洋地震工程研究中心建立的钢筋混凝土柱试验数据库的统计分析和钢筋混凝土受弯构件的塑性铰理论,提出了柱在各性能界限状态时截面压区边缘混凝土的应变限值计算方法。通过混凝土受压应变和钢筋受拉应变的限值得到钢筋混凝土梁、柱的变形限值。研究结果可为钢筋混凝土结构基于位移的抗震设计和抗震性能评价提供依据。     

FRP约束钢筋混凝土圆柱力学性能的试验研究

以长细比和偏心率为变化参数,共进行了16个圆形截面钢筋混凝土柱试验,其中8个试件在环向包裹了FRP(纤维增强复合材料),另8个试件未包裹FRP,以作力学性能对比。试验结果表明,由于FRP的约束作用,包裹FRP试件较相应未包裹FRP试件的承载力提高14%～68%,同时延性也有不同程度的提高,证明FRP约束对提高钢筋混凝土柱(包括长柱及偏压柱)力学性能的有效性。最后,提供了环向包裹FRP后圆形截面钢筋混凝土柱承载力计算方法,计算结果和试验结果基本吻合。     

粘FRP加固RC梁变形性能研究综述

对现有粘FRP加固钢筋混凝土(RC)梁变形性能的研究成果进行了归纳总结,指出了其不完善之处,并提出了在进一步的分析研究中亟待解决的问题,为保证建筑物的正常安全使用提供了理论依据。     

FRP片材加固钢筋混凝土梁的研究进展

80年代以来,FRP(纤维增强复合材料)作为一种高性能的新型混凝土结构加固补强材料受到科研院所和工程界的广泛关注[1]。迄今为止,国内外关于FRP片材加固钢筋混凝土结构研究的试验和理论研究已相当丰富,并在工程界得到大量实践应用。本文着重介绍了FRP片材加固钢筋混凝土梁的抗弯性能、抗剪性能、以及裂缝、刚度研究,以期为FRP片材的进一步研究和应用提供参考。     

FRP约束钢筋混凝土柱的抗震性能研究现状

纤维增强聚合物(FRP)以其轻质、高强、抗腐蚀、耐疲劳及其温度稳定性而受到土木工程界的日益关注，近年来被广泛地用于各种形式结构的修复和加固。从结构试验、计算理论和计算方法三个方面，阐述了国内外研究者对FRP约束钢筋混凝土柱抗震性能的研究现状，分析了研究中存在的不足，并对FRP约束钢筋混凝土柱的抗震性能今后的研究提出了展望。     

Experimental study on seismic behavior of different seismic grade RC columns

通过9个剪跨比为4的钢筋混凝土（RC）柱试件的拟静力试验,研究不同抗震等级RC柱的抗震性能及水平力循环次数对其抗震性能的影响。结果表明：试件的破坏形态为压弯破坏,顶点水平力 位移滞回曲线比较饱满,极限位移角为1/48~1/32。抗震等级相同的RC柱,其抗震性能差别不大,但轴压比高的RC柱的极限位移角略小、破坏程度略为严重;配箍特征值相同时,抗震等级高的RC柱的弹塑性变形能力大于抗震等级低的RC柱。位移角为1/50时,水平力循环次数对试件的承载力退化、割线刚度退化及破坏程度影响不显著;位移角为1/30时,水平力循环次数增加,试件的承载力退化、割线刚度退化幅度增大,破坏加重。