碳纤维布加固混凝土框架抗震性能静力弹塑性分析

在碳纤维布加固混凝土十字节点和框架试件低周反复加载试验的基础上,根据原型框架实际设防要求引入能力谱方法,对采用不同碳纤维布加固方法的框架结构进行了静力弹塑性分析,对设防罕遇地震作用下加固框架的抗震性能进行评估,并作为加固设计具体量化的参考指标。     

基于节点的碳纤维布抗震加固混凝土框架方法Ⅰ:试验研究

鉴于节点在框架结构中的关键作用,必须探寻出一套有效的节点抗震加固方法,从最薄弱的环节增强那些抗震性能不足的在役混凝土框架。通过3个足尺梁柱节点试件和2榀1：2．5两层两跨框架结构模型的低周反复加载试验,从滞回曲线、核心区剪切变形、强度与刚度退化以及耗能能力等多个方面,对于以节点为中心的碳纤维布抗震加固混凝土框架方法进行了分析研究。     

碳纤维布加固震后严重损伤混凝土框架的抗震试验研究

以某两层钢筋混凝土工业建筑框架结构为原型,按1∶3的缩尺模型设计了钢筋混凝土框架模型(KJ-1),并对其进行模拟地震作用的水平低周反复荷载作用下的试验;然后对该严重损伤的框架进行碳纤维布加固,对加固后的试件(KJ-1A)再进行同样的试验。对加固前后框架结构的受力性能、裂缝发展、破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、位移延性等进行对比分析,研究用碳纤维布加固已严重损伤的混凝土框架结构的抗震性能。试验结果表明,震后严重损伤的混凝土框架结构经碳纤维布加固,其极限承载能力、耗能能力及延性等抗震性能有明显提高,为采用碳纤维布加固补强大震后损伤严重的混凝土结构提供了理论依据。     

碳纤维布加固混凝土框架外节点抗震性能试验研究

以碳纤维布对被加固构件混凝土的良好约束性能为纽带,结合多种加固补强材料,提出3种基于碳纤维布的抗震加固混凝土框架节点方法;并通过6个混凝土框架外节点试件的低周反复加载试验,从破坏模式、滞回特性、核心区剪切变形、强度与刚度退化以及耗能能力等方面,分析研究不同加固方法对节点抗震性能的改善效果。     

碳纤维布加固混凝土框架抗震性能试验研究

通过2榀1∶2 52层2跨混凝土框架低周反复加载试验,对应用碳纤维布加固混凝土框架方法进行了探索性研究,从滞回性能、节点核心区剪切变形、耗能能力以及强度、刚度退化等多个方面对加固后框架结构抗震性能的改善效果进行了分析评价。     

碳纤维布加固震损方钢管混凝土框架边节点抗震性能试验研究

为了研究碳纤维布加固震损钢管混凝土柱-钢梁框架节点的抗震性能,按1:2的缩尺比例设计并制作4个方钢管混凝土柱-钢梁框架边节点试件,进行了预损加载、碳纤维布加固和节点加固后的低周往复荷载破坏试验。研究了碳纤维布加固震损节点的有效性,探讨了不同震损程度对加固效果的影响。通过对节点试件的滞回曲线、骨架曲线、碳纤维布应变、延性、耗能能力、刚度退化及承载力退化等参数分析可知:碳纤维布加固方钢管混凝土柱-钢梁框架边节点,保证了"强柱弱梁"的抗震延性设计目标的实现,破坏形态均为钢梁弯曲破坏;碳纤维布加固提高了节点试件承载力,抗震性能得到明显改善;在一定损伤程度情况下,加固节点恢复并超过受损前的抗震性能。     

FRP加固形式对加固受损钢纤维高强混凝土框架节点抗震性能的影响

通过对低周反复荷载作用下的2个受损钢筋钢纤维高强混凝土框架节点加固试件的试验研究,探讨了FRP加固形式对加固受损钢筋钢纤维高强混凝土框架边节点抗震性能的影响。结果表明,节点核心区沿450粘贴碳纤维布的加固形式优于节点核心区沿00粘贴碳纤维布的加固形式。     

碳纤维布-梁端加腋组合方法抗震加固混凝土框架节点研究

为进一步提高碳纤维布加固方法对于混凝土框架节点抗震性能的改善效果,在碳纤维布加固体系中引入了素混凝土梁端加腋,构成碳纤维布-梁端加腋组合加固方法。根据3个混凝土框架节点的低周反复加载试验,从破坏模式、延性性能、承载力、滞回性能以及强度和刚度退化等方面验证了该方法的加固效果。并在试验的基础上,提出了碳纤维布-梁端加腋组合加固节点核心区的受力分析模型及相应的抗剪设计公式。     

碳纤维布加固混凝土框架抗震性能试验研究

为研究碳纤维布加固方式对混凝土框架结构抗震性能的影响,按1:2缩尺比例设计制作了3榀单层钢筋混凝土框架试件,进行了低周反复荷载试验.通过对比完好框架、碳纤维布加固受损与未受损框架,研究了3榀框架的破坏形态、滞回性能、骨架曲线及承载能力.结果表明:采用碳纤维布加固框架能有效改善其受力性能和抗震能力,提高结构抗倒塌能力;采用碳纤维布加固受损框架能有效提高其极限承载能力,对结构的延性性能也有一定的改善效果;采用碳纤维布加固未受损框架,能显著提高框架的极限承载能力和抗震性能,使其具有良好的滞回耗能能力.     

碳纤维布加固混凝土框架非线性分析

碳纤维布加固的混凝土框架结构受到较大荷载作用时,尤其在地震荷载作用下,其非线性性能对结构影响很大。然而,通过结构试验的方法,研究CFS加固混凝土框架在各种变化参数、各种荷载作用下的结构性能是十分不现实的。本文根据碳纤维布加固混凝土框架的受力特性,考虑材料非线性、几何非线性等因素的影响,利用数值积分方法,编制了碳纤维布加固混凝土框架结构非线性分析程序,并对两榀CFS加固的混凝土框架受力性能进行了数值模拟。数值计算结果与试验结果吻合较好,表明本文提出的分析程序具有一定的实用性,能够对CFS加固的混凝土框架结构进行类似的非线性模拟分析。     

碳纤维布-角钢组合加固混凝土框架节点抗震性能试验研究

在理论分析的基础上,提出了适用于混凝土框架节点抗震加固的碳纤维布-角钢组合加固方法,并通过2个节点试件的低周反复加载试验对该方法进行了检验。试验结果表明:碳纤维布-角钢组合加固体系能够有效地增强节点核心区的抗剪承载力,改变节点的剪切破坏模式,提高节点的承载力与延性,使得加固节点的强度和刚度退化得以滞后,耗能能力得到大幅度提高,从而显著改善了梁柱节点组合体的抗震性能。     

碳纤维布加固混凝土框架节点抗剪性能试验研究

通过3个混凝土框架节点的低周反复加载试验,研究了碳纤维布加固方法对节点核心区抗剪性能的改善效果。试验结果表明:碳纤维布能够有效地增强节点核心区的抗剪承载力,提高节点的承载力与延性,从而显著改善梁柱节点组合体的抗震性能。     

碳纤维布加固钢筋混凝土框架节点的抗震性能试验研究

通过3个碳纤维布加固钢筋混凝土框架节点和1个对比节点的抗震性能试验, 比较了不同加固方式的加固效果, 分析了相应的加固机理。研究结果表明: 在节点核心区粘贴折线形碳纤维布, 并对其延伸至梁端的部分采用梁箍进行锚固的做法, 能有效提高节点的抗剪承载力; 但折线形碳纤维布表面加压钢板对加固效果的进一步提升作用不大。最后, 在试验基础上初步提出了碳纤维布加固钢筋混凝土框架节点的抗剪承载力计算方法。     

FRP加固混凝土框架结构抗震性能研究

在FRP加固混凝土梁柱节点抗震性能的试验研究基础上,以两层两跨平面框架为例,基于能力谱法对节点采用不同形式FRP加固的框架进行静力弹塑性分析,根据计算所得的Push-over曲线及框架的塑性铰分布情况、目标位移等参数,对比分析FRP加固框架结构的抗震性能。结果表明,对梁柱节点部位进行有效加固可以明显提高框架结构的整体抗震性能。     

碳纤维布抗震加固混凝土梁柱节点方法研究

由于直交梁的存在,混凝土空间框架梁柱节点核心区无法像平面框架一样直接加固。本文针对这一工程难题,采用加固节点外侧梁、柱端的碳纤维布-混凝土梁端加腋组合加固方法,进行了三个足尺梁柱节点试件和两榀1∶2.5两层两跨框架结构模型的低周反复加载试验,以检验加固后试件承载力、延性和节点核心区抗剪性能的改善效果,并在此基础上讨论了该方法对于节点核心区的增强机理。     

损伤程度对碳纤维布加固混凝土框架结构抗震性能影响的研究

目前,基于灾后损伤混凝土结构需要加固及损伤程度对加固后结构影响程度的研究尚属空白,按1/3缩尺模型,设计制作了钢筋混凝土框架试件。分别对3榀框架施加水平低周反复荷载,使其处于不同损伤状态(截面开裂、钢筋屈服),保持竖向荷载不变,对其进行碳纤维布加固,再对加固框架进行同样试验至破坏。基于试验结果,分析了损伤程度对加固框架开裂荷载、极限荷载、位移延性、裂缝宽度及碳纤维布应变滞后的影响;比较了碳纤维布加固不同损伤混凝土框架的抗震性能。结果表明,随着损伤程度的增加,碳纤维布加固后框架的最大裂缝宽度越大、碳纤维布应变滞后也越大;当损伤程度达到严重时,加固后的结构延性减小。总体上,碳纤维布加固的不同损伤钢筋混凝土框架均具有良好的抗震性能,为大震后损伤混凝土框架加固提供理论依据。     

碳纤维布约束混凝土柱加固设计理论的工程应用研究

通过采用碳纤维布约束混凝土的方法提高钢筋混凝土框架柱轴压比的工程实践,来探讨实际工程中钢筋混凝土柱在轴压比满足不了抗震设计要求的情况下,如何选用合适的加固设计理论及方法对碳纤维布约束混凝土柱进行设计,并总结了碳纤维布约束混凝土加固柱的关键施工技术。     

碳纤维布加固震损型钢混凝土框架节点抗震性能试验研究

为验证碳纤维布加固震损型钢混凝土框架节点的可行性和有效性,基于现行规范,按1:2比例缩尺设计并制作了4个型钢混凝土框架节点试件。其中1个对试件,1个直接采用碳纤维布加固试件,2个模拟不同地震损伤后采用碳纤维布加固修复试件,对其进行低周往复荷载破坏试验。试验结果表明,碳纤维布提高了试件的极限承载力、极限位移和延性系数;与对比试件比较,直接采用碳纤维布加固试件分别提高了19. 4%、13. 5%、28. 1%;中度损伤试件提高了17. 0%、25. 8%、21. 8%;重度损伤试件提高了13. 9%、19. 6%、6. 3%。在一定损伤程度下,碳纤维布加固能恢复并超过节点受损前的抗震性能。     

碳纤维布加固混凝土结构的研究现状及展望

碳纤维布加固属于纤维复合材料加固法,是一种新兴的加固方式。碳纤维布因其轻质、高强、耐腐蚀等优点已被广泛应用于钢筋混凝土结构的抗震加固中,并取得了良好的加固效果。本文介绍了规范关于碳纤维布的相关规定,并简述了碳纤维布加固流程,最后从碳纤维布加固钢筋混凝土框架、节点、柱这三个方面进行论述,对前人的研究进行总结,以期能为将来的研究提供一些建议。     

碳纤维布加固混凝土梁柱节点抗震性能试验研究

通过7个足尺混凝土梁柱节点的低周反复加载试验,对应用碳纤维布的两种空间框架节点加固方法及一种平面框架节点加固方法进行了分析研究。试验结果表明,所采用的不同加固方法均能够有效地增强节点核心区的抗剪性能,改变节点的剪切破坏模式,提高节点的承载力与延性,使得加固节点的强度退化和刚度退化得以滞后,耗能能力得到大幅度提高,从而有效改善了梁柱节点组合体的抗震性能。