预应力钢绞线加固RC柱抗震延性研究

为了研究预应力钢绞线加固柱的抗震延性,对12个在低周反复荷载作用下的钢筋混凝土圆柱试件进行了数值模拟分析,其中3个为未加固对比柱试件,另外9个为预应力钢绞线加固柱试件,主要考虑了预应力水平和轴压比两种参数对加固柱抗震延性的影响。通过考虑预应力水平对钢绞线约束折减系数的影响,对混凝土本构模型进行改进,并对钢筋采用非线性随动强化模拟,使模拟结果与试验结果吻合较好。研究结果表明:采用钢绞线加固后柱的抗震延性明显提高,也可适当提高柱的轴压比限制;预应力水平的提高对加固柱抗震延性不利,但相比未加固柱仍有所提高;当预应力水平大于0.6时,预应力水平的提高对加固柱抗震延性不利影响趋于平缓。通过考虑轴压比、预应力水平、剪跨比和总体配箍特征值对抗震延性的影响,提出相应的延性计算公式,可供工程设计参考。     

预应力钢绞线加固混凝土短柱抗震性能研究

为研究预应力钢绞线加固钢筋混凝土(RC)短柱的抗震特性,对7个试件进行了低周反复加载试验。试验研究了轴压比、钢绞线配置特征值和预应力水平对加固短柱抗震性能的影响。结果表明,预应力钢绞线可有效改善RC短柱的抗震性能,延性和耗能能力显著提高,与未加固试件PC1相比,预应力钢绞线加固短柱的位移延性系数、累积耗能能力最大值分别提高1.87倍和6.78倍,钢绞线配置量及预应力水平对加固柱滞回曲线有明显的影响,其它条件相同时,钢绞线配置量大或者预应力水平较高的试件滞回曲线较饱满;对于低轴压比(n≤0.30)试件,钢绞线配置特征值达到0.119、预应力水不小于0.40时即可获得较好的抗震性能。在试验基础上,提出了预应力钢绞线加固RC圆形短柱的受剪承载力计算公式,计算结果与试验值总体吻合良好。成果为预应力钢绞线加固RC短柱提供了参考数据和设计计算方法     

预应力碳纤维条带加固高轴压比混凝土圆柱抗震性能试验研究

为了研究预应力碳纤维条带加固高轴压比混凝土圆柱的抗震性能,进行了7个钢筋混凝土圆柱试件的低周反复荷载试验,其中1个为设计轴压比0.82的未加固对比柱试件,另外6个为不同高轴压比下的预应力碳纤维条带加固柱试件,主要考虑了环向预应力和轴压比两种参数对加固柱抗震性能的影响。研究结果表明：采用预应力碳纤维条带加固高轴压比混凝土圆柱后,其承载力、延性性能、耗能能力均有大幅度提升;预应力纤维条带提供的环向主动约束力能够有效抑制斜向剪切裂缝的开展,加固后高轴压比圆柱呈现出弯曲破坏特征;采用试验数据回归分析方法,得到了预应力碳纤维条带加固混凝土圆柱极限荷载点位移 Δm计算式,计算结果与试验结果吻合较好。     

外包角钢加固震损装配整体式混凝土梁柱节点抗震性能试验研究

为研究外包角钢加固震损装配整体式混凝土梁柱节点的抗震性能,按1:2缩尺比例设计制作了 4个装配整体式混凝土梁柱节点试件,其中1个为对比试件,1个为直接外包角钢加固试件,另外2个分别为轻、中度地震损伤后采用外包角钢加固试件.通过进行低周反复荷载试验,分析了试件的极限承载力、位移、刚度、耗能、延性等抗震性能指标,并比较了震...     

Y型偏心钢支撑加固震损混凝土框架的滞回性能试验

为研究Y型偏心钢支撑加固震损混凝土框架结构的抗震性能,通过对2榀1/3缩尺、单层、单跨损伤的混凝土框架采用Y型偏心钢支撑加固后的低周往复加载试验,系统研究Y型偏心支撑加固震损混凝土框架的滞回性能、刚度退化、延性性能、耗能能力及耗能梁段的剪切变形等。结果表明:Y型偏心钢支撑加固震损混凝土框架具有较高的水平承载力和抗侧刚度,并具有较强的耗能能力。随着耗能梁段腹板高度的增加,加固后试件的水平承载力有所提高,但试件的位移延性和耗能等性能略有劣化。     

预应力钢带加固钢筋混凝土短柱抗震性能试验研究

为研究预应力钢带加固钢筋混凝土短柱的抗震性能,对6个预应力钢带加固钢筋混凝土短柱试件和3个对比试件进行低周反复荷载试验。结合试验研究结果,分析预应力钢带加固柱的破坏形态、滞回曲线、位移延性系数、骨架曲线、耗能性能和刚度退化;研究轴压比、剪跨比、钢带间距对加固试件抗震性能的影响。试验结果表明,采用预应力钢带加固钢筋混凝土短柱可以明显改善其延性、变形能力和耗能性能,并且能显著提高短柱的抗剪承载力,抗震性能得到显著提高和改善。     

碳纤维布加固震损装配整体式混凝土框架节点抗震性能试验研究

通过拟静力试验,研究碳纤维布加固震损装配整体式框架节点的抗震性能,分析了节点破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、位移、延性、刚度和承载力退化等抗震性能指标,比较节点损伤程度对碳纤维布加固效果的影响,然后通过数值模拟对加固的影响因素进行分析,在此基础上建立了加固节点核心区抗剪承载力计算式。研究表明:碳纤维布加固节点试件极限承载力最大提高27.1%;极限位移最大提高23.8%;节点试件的耗能、延性增强,刚度退化、承载力退化减慢;轻度损伤节点加固后抗震性能得到有效提高;中度损伤节点加固后抗震性能可完全恢复;理论式计算结果与试验和模拟中的核心区抗剪承载力进行对比分析,误差在10%以内。     

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。     

喷射混杂玄武岩-碳纤维复合材料加固震损混凝土框架柱试验研究

通过对3根模型比为1/2的钢筋混凝土框架柱试件在低周水平往复荷载作用下的抗震试验,研究喷射混杂玄武岩-碳纤维增强复合材料加固震损钢筋混凝土框架柱的抗震性能及加固效果。试验结果表明:震损至纵筋屈服的框架柱经喷射加固后,其极限承载力基本可恢复到震损前框架柱的极限承载力,位移延性系数和循环累积耗能则分别提高了7.43%和22%,且软化阶段刚度退化速度明显慢于未加固框架柱。震损至极限破坏的框架柱经喷射加固后,其峰值荷载和循环累积耗能分别降低了11.9%和39%,而位移延性系数略有提高;虽然因预损程度严重,其初始刚度明显低于未加固框架柱和震损屈服后加固框架柱,但因喷射纤维增强材料FRP加固层的拉结约束作用,其刚度退化速度仍能与未加固框架柱和震损屈服后加固框架柱基本持平。喷射混杂纤维复合材料可以有效恢复甚至改善震损框架柱的抗震性能,抗震加固效果良好。喷射加固方法可以对地震区已震损框架柱进行快速加固,有效防止框架结构在地震余震中发生倒塌等严重破坏。     

预应力钢绞线网加固钢筋混凝土柱抗震性能试验研究

制作了16根采用预应力钢绞线张拉锚固新技术加固的钢筋混凝土圆形截面加固柱试件和2根未加固对比柱试件,进行了不同轴压比下水平反复加载试验,研究轴压比、钢绞线间距、预应力水平对抗震加固效果的影响。试验结果表明:高轴压比加固试件较未加固对比试件屈服荷载、极限荷载、位移延性系数、累积耗能最大提高幅度分别为36%、44%、76%、62%,低轴压比加固试件较未加固对比试件相应最大提高幅度分别为36%、27%、44%、172%;随钢绞线间距的减小,加固效果大幅度提高、刚度提高、刚度退化减缓;钢绞线间距为30 mm加固试件的加固效果随预应力水平的提高变化不明显。预应力钢绞线加固钢筋混凝土柱技术是一种主动、无损高效加固技术,具有推广应用价值。     

预应力钢绞线网加固钢筋混凝土柱抗震性能试验研究

制作了16根采用预应力钢绞线张拉锚固新技术加固的钢筋混凝土圆形截面加固柱试件和2根未加固对比柱试件，进行了不同轴压比下水平反复加载试验，研究轴压比、钢绞线间距、预应力水平对抗震加固效果的影响。试验结果表明：高轴压比加固试件较未加固对比试件屈服荷载、极限荷载、位移延性系数、累积耗能最大提高幅度分别为36%、44%、76%、62%，低轴压比加固试件较未加固对比试件相应最大提高幅度分别为36%、27%、44%、172%；随钢绞线间距的减小，加固效果大幅度提高、刚度提高、刚度退化减缓；钢绞线间距为30mm加固试件的加固效果随预应力水平的提高变化不明显。预应力钢绞线加固钢筋混凝土柱技术是一种主动、无损高效加固技术，具有推广应用价值。     

震损型钢混凝土柱-型钢混凝土梁框架结构外包钢套加固试验研究

为研究震损型钢混凝土柱-型钢混凝土梁框架结构经外包钢套加固后的抗震性能,按1/3缩尺设计并制作了4榀两跨三层框架结构模型,并对其进行了拟静力加载破坏试验。试验结果表明:外包钢套加固震损试件在水平往复荷载作用下均呈现梁铰破坏机制,但其节点混凝土压碎严重,加固设计时应予以加强。与未加固试件相比,受中度损伤试件经加固修复,其极限荷载平均值提高了14.64%,破坏位移平均值提高了19.24%;受重度损伤试件经加固修复,其极限荷载平均值提高了10.19%,破坏位移平均值提高了18.92%。试件在重度损伤范围内,经外包钢套加固修复,震损型钢混凝土柱-型钢混凝土梁框架结构恢复并超过受损前的抗震性能。     

预应力高强钢绞线网-聚合物砂浆加固剪力墙抗震性能试验研究

通过对9片预应力高强钢绞线网-聚合物砂浆加固的钢筋混凝土剪力墙和1片未加固对比墙试件进行低周往复加载试验,研究了轴压比、单双面加固、预应力水平对抗震加固效果的影响。试验结果表明：经预应力高强钢绞线网-聚合物砂浆技术加固后,较未加固试件,剪力墙试件的开裂荷载提高83%、屈服荷载提高100%、极限荷载提高9.5%;双面加固试件的滞回性能要优于单面加固试件;在轴压比n=0.4下,较未加固试件,单面加固试件的延性最大增幅为27.7%,耗能能力最大增幅为66.07%;双面加固试件的延性最大增幅为72.8%,耗能能力最大增幅为96.60%。此外,加固后试件的刚度显著提高,刚度退化减缓;预应力水平的提高对试件的耗能能力和刚度退化影响不大,但对延性的影响较明显。     

外套钢管自密实混凝土加固钢筋混凝土圆形截面短柱轴压性能试验研究

提出外套钢管自密实混凝土加固钢筋混凝土柱的复合加固方法。通过11个加固钢筋混凝土圆形截面短柱试件（其中2个为增大截面加固柱试件、9个为复合加固柱试件）和2个未加固钢筋混凝土圆形截面短柱试件的轴压试验,对不同方法加固的钢筋混凝土圆形截面短柱承载力、刚度和延性进行研究,分析加载方式、含钢率、后浇自密实混凝土强度、界面处理方式等因素对复合加固柱轴压性能的影响。试验结果表明：复合加固柱试件的承载力和延性均优于未加固钢筋混凝土圆柱试件和增大截面加固柱试件。仅核心混凝土受压的试件承载力略大于全截面受压的试件;随着含钢率的增大,复合加固柱试件的承载力和延性提高显著;随着后浇自密实混凝土强度的提高,复合加固柱试件的承载力略有提高,但延性有所下降;界面处理方式对复合加固柱试件轴压性能影响不显著。在试验研究的基础上,提出复合加固钢筋混凝土圆形截面短柱的承载力计算式,得出的计算结果与试验结果吻合良好。     

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。     

模拟酸雨腐蚀下预应力混凝土梁抗震性能的试验研究

为研究酸雨腐蚀环境下预应力混凝土梁的抗震性能,对8根预应力混凝土梁试件进行低周反复加载试验,重点研究试件梁的破坏形态以及不同参数下梁的滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能能力和刚度退化等方面的特点,探讨混凝土强度等级、预应力度、钢绞线腐蚀率对其抗震性能的影响。试验结果表明:预应力混凝土梁在加载过程中都会经历弹性、屈服、破坏阶段;预应力混凝土梁的滞回曲线均较为饱满,残余变形较大,有较好的抗震能力;钢绞线的腐蚀率对抗震性能影响较为显著,随着钢绞线腐蚀率的增大,试验梁的极限承载力下降;加载循环的次数不断减少,同时滞回曲线的饱满程度不断降低。     

快速可恢复性震损框架结构的抗震性能研究

为研究已震损的钢筋混凝土框架结构的快速可恢复性,对7榀框架进行了预震损及快速加固修复,养护24h后进行低周反复荷载破坏试验,并对比研究了灌浆料种类及钢丝网层数对加固效果的影响.与未损框架结构进行骨架曲线、位移延性系数、刚度退化曲线及等效粘滞阻尼系数等参数的对比分析,计算结果表明,钢丝网复合灌浆料修复对框架的承载力提高作用是有限的,但对抗震性能的提高作用效果明显;两种灌浆料加固均表现出良好的延性.试验结果表明,采用环氧灌浆料不加钢丝网的加固形式即可使加固框架满足抗震需要,为震后建筑的快速修复提供了理论依据.     

增大截面法加固震损钢筋混凝土框架的抗震性能试验研究

为研究已震损及未损钢筋混凝土框架采用增大截面法加固后的抗震性能,按照1/2缩尺制作4榀两层双跨钢筋混凝土框架模型,其中1榀为原型对比框架,1榀直接加固,另外2榀进行不同程度的预损后采用增大截面法进行加固,对所有框架模型进行低周反复破坏试验。试验结果表明,经过对震损及未损钢筋混凝土框架采用增大截面法进行合理和可靠的加固,框架结构的承载力有较大程度的提高,并且具有良好的延性变形和耗能性能,震损程度对加固框架的刚度、强度退化以及耗能性能未产生明显影响。对于混凝土框架结构而言,无论从承载力、延性、耗能及对震损的加固修复等各方面来看,采用钢筋混凝土增大截面法是一种非常有效的抗震加固方法,可以满足"小震不坏、中震可修、大震不倒"的抗震要求。     

灌浆与钢箍加固震损砖墙的抗震性能试验研究

为准确评价汶川地震中地震损伤砖石古塔砌体墙在加固修复后的抗震性能,试验研究了灌浆与钢箍复合加固震损砌体墙筒试验模型的相关抗震性能参数。以四川某震损古砖塔为样本,研制了四种单层砌体墙筒初始试件,模拟地震作用使其破坏,采用灌浆与钢箍进行加固修复,制作所需试件,通过低周反复荷载试验,得到了试件的相关数据。试验结果表明:与未损伤的原结构相比,灌浆与钢围箍复合加固可提高震损砖砌体结构的延性与耗能能力,但对提高震损结构刚度的贡献不大,修复结构的开裂荷载亦有所降低。     

高延性混凝土加固剪力墙抗震性能试验研究

为研究高延性混凝土(HDC)加固剪力墙的抗震性能,设计了3个剪跨比为2.1的剪力墙试件,采用HDC面层和钢筋网HDC面层进行加固,通过低周往复加载试验,研究其破坏形态、变形能力、耗能能力及刚度退化特性。试验结果表明：未加固试件破坏时,墙体底部混凝土压碎剥落;采用HDC加固的试件,加固层对内部混凝土形成良好的约束作用,提高了试件的耐损伤能力,试件破坏时内部混凝土虽被压碎,但未出现面层剥落现象;与未加固试件相比,HDC面层加固试件的屈服荷载、位移延性系数和耗能能力分别提高12.8%、15.5%和22.0%;在加固层中配置钢筋网,可增加HDC面层与内部混凝土的协同工作能力,进一步提高剪力墙的变形能力和耗能能力,但对承载力的影响较小;加固试件的刚度提高不明显,但刚度退化较为缓慢。考虑HDC加固层作用,建立了HDC加固剪力墙压弯荷载的计算方法,且计算值与试验值均吻合较好。