CFRP加固高轴压比钢筋混凝土短圆柱抗震性能试验研究

通过5根CFRP加固钢筋混凝土短圆柱在低周反复荷载作用下的试验,研究了CFRP加固高轴压比钢筋混凝土短圆柱的抗震性能,探讨了CFRP加固用量对试件抗震性能的影响。试验结果表明:CFRP加固高轴压比钢筋混凝土短圆柱能有效提高其抗震性能,使试件从脆性的剪切破坏逐步过渡到有较好延性的弯曲破坏。本文还建议了CFRP加固钢筋混凝土短圆柱抗剪和抗弯承载力计算公式,计算结果与试验值符合较好。     

CFRP加固高强混凝土方柱的延性性能试验分析与计算

为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)加固高强混凝土方柱的抗震性能,对13个高强混凝土方柱进行低周反复荷载试验,研究了试件破坏形态、滞回特性、骨架曲线、耗能能力和延性等抗震性能,探讨了轴压比、剪跨比、CFRP加固量对高强混凝土方柱延性性能的影响,给出了计算CFRP布有效约束系数和位移延性系数的公式。结果表明:随着轴压比增大、剪跨比减小,试件耗能能力和延性降低;横向包裹CFRP布可以显著改善高强混凝土方柱耗能能力和延性;与未加固试件相比,横向包裹CFRP布对轴压比较大或剪跨比较小试件的延性提高效果更为显著;随着加固量的增加,试件的耗能能力和延性增大,但增加幅度逐渐降低。     

预应力CFRP布加固混凝土方柱时的预应力损失

为了研究预应力CFRP布加固混凝土方柱时的应力损失情况,在恒温恒湿条件下进行了为期7d的预应力CFRP布加固混凝土方柱的预应力损失试验。考虑了摩擦损失、锚具缺陷造成的损失以及CFRP布自身应力松弛损失三个主要因素。试验测得摩擦损失量以及摩擦损失率随预应力度的变化情况;锚具缺陷造成的应力损失随预应力度以及时间的变化情况; CFRP布自身应力松弛随时间的变化情况。进行了机理分析,同时提出了相应减少预应力损失的措施。结果表明:随着的预应力增大,摩擦损失量增大,摩擦损失率降低,适当提高预应力度可以提高CFRP布利用效率。采用超张拉和二次张拉的处理方式,可以显著降低锚具缺陷造成的这方面应力损失。0. 3预应力度下,超张拉至0. 32、0. 35初始预应力度的损失率分别降低至14. 62%、8. 63%;二次张拉将预应力损失降低至9. 66%。试验结果可以为实际工程的设计与施工提供一定的指导。     

CFRP加固锈蚀钢筋混凝土短柱的抗震性能

为评估CFRP加固锈蚀钢筋混凝土短柱抗震性能的效果,选取1根未锈蚀钢筋混凝土短柱、2根锈蚀钢筋混凝土短柱和4根CFRP加固锈蚀钢筋混凝土短柱进行抗震性能试验研究,考察了CFRP加固量、细骨料类型对抗震加固效果的影响情况,建议了CFRP加固锈蚀钢筋混凝土短柱受剪承载力的实用计算公式。结果表明:钢筋锈蚀会降低短柱的抗震性能,锈蚀钢筋试件的受剪承载力、极限变形能力和累积滞回耗能较未锈蚀钢筋试件分别降低了7.8%、35.5%和42.2%;外包CFRP加固能将锈蚀钢筋试件的受剪承载力提高至未锈蚀钢筋试件的107.1%～109.1%,并显著改善短柱的延性和耗能能力;外包CFRP的层数由1层增至2层时,加固试件的受剪承载力提高较少,且试件达到峰值荷载时,CFRP的最大应变减少;在钢筋锈蚀前后和CFRP加固前后,混凝土短柱无量纲近极限滞回环的滞回规则大体相同。     

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.     

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     

CFRP加固钢筋混凝土震损短柱的抗震性能研究

在国内外历次地震中,均有钢筋混凝土短柱发生剪切破坏的实例,现存结构中也有大量的短柱存在。为了探索有效的钢筋混凝土短柱的加固方法,本文进行了4个短柱在低周反复荷载作用下的试验。其中3个试件在低周反复荷载作用下开裂后持荷用CFRP加固,另一个试件不进行任何加固。试验结果表明,开裂钢筋混凝土短柱在用CFRP加固后,不仅增加了短柱的极限承载力,还可以避免脆性破坏。研究还表明,CFRP的加固方法还可用来修复钢筋混凝土短柱。     

钢骨高强混凝土短柱抗震性能的试验研究

针对目前高层、大跨结构中广泛应用的高强混凝土所具有的"脆性"特点,本文拟通过在高强混凝土柱中内置钢骨,来改善高强混凝土的脆性,增加高强混凝土结构的抗震延性。本文开展了13根剪跨比为2.0的试件在低周反复荷载下的试验,对内置钢骨的高强混凝土短柱抗震性能进行了研究。分析了钢骨高强混凝土短柱的破坏特征、滞回特性以及骨架曲线,研究了轴压比和配箍率对钢骨高强混凝土短柱抗震延性的影响,并得出了轴压比和位移延性系数的关系以及配箍率和位移延性系数的关系。根据本文试验结果,提出了满足一定位移延性要求的钢骨高强混凝土短柱的轴压比限值和柱箍筋加密区最小体积配箍率,试验结果可为规范修订和工程设计提供参考。     

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。     

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。     

用碳纤维增强复合材料进行钢筋混凝土短柱的抗震修复

目前,建筑物和桥梁的抗震加固面临着技术和经济上的挑战。自1990年以来,复合材料湿法加固成为土木工程结构的主要加固技术。介绍抗震加固研究的发展,其主要目标是评估碳纤维增强复合材料对短柱力学性能的贡献以及修复裂缝的模式影响。在地震中,由于对水平位移的抵抗能力差,短柱承受了剪应力。进行了8个短柱的试验,为了确保产生剪切破坏,纵向加固高出欧洲规范8的上限,而横向加固较少。对7个采用连续和非连续的碳纤维增强复合材料或玻璃纤维增强复合材料加固的试件,在常压和水平准静态循环荷载下进行了试验。因此,通过测量荷载和延性的变化量可评估此类构件的加固效果。     

碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的抗震性能试验研究

本文对碳纤维布加固的钢筋混凝土短柱的抗震性能进行了试验研究。探讨了轴压比、碳纤维布用量、配箍率和加载顺序等对碳纤维布加固的钢筋混凝土短柱的破坏机理、受力性能及抗震性能的影响。试验结果表明,碳纤维布加固的钢筋混凝土短柱具有很好的延性,能有效提高钢筋混凝土短柱的抗震性能;先施加轴力后进行碳纤维布加固的加载顺序,会降低碳纤维布对柱的约束作用,一定程度上影响对柱的抗剪能力的提高。在此基础上,提出了碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的受剪承载力计算公式,可供工程设计和进一步研究参考。     

FRP约束RC圆柱抗震性能参数研究及受剪承载力计算

大量试验验证了FRP约束混凝土圆柱能显著提高其抗震性能,但对其性能及相关设计的定量分析还不够系统。本文主要讨论了FRP种类和用量对加固效果的影响,研究结果表明,FRP约束可以有效地提高混凝土圆柱的抗震性能。同时,本文还提出了FRP加固钢筋混凝土圆柱承载力的计算思路和方法,建立了受剪承载力的计算和侧向位移的关系。     

寒冷地区碳纤维布加固混凝土方柱变形性能试验研究

针对冬季恶劣的施工条件,研究冬季严寒环境下CFRP加固混凝土结构技术,对保障城镇生命线工程在冬季严寒环境条件下结构修复施工的顺利进行具有重要意义。针对室外寒冷环境碳纤维布包裹,并在室外寒冷环境进行放置养护后,考虑15℃、-15℃、-25℃环境温度,对未加固和加固试件(8组42个试件)进行轴压破坏对比试验,研究了试件的破坏形态、受力性能等。试验的结果表明:温度对钢筋和碳纤维布的变形性能影响不大;温度变化对混凝土的变形性能有一定的影响。总体上,加固的素混凝土短柱和钢筋混凝土短柱,承载能力明显提升、变形性能和延性的改善效果显著。-25℃、-15℃环境温度与15℃相比,承载能力提高幅度大体上呈现出随温度降低而减小,但包裹两层碳纤维布时增强效果下降较小,说明试件的加固效果受温度的影响较大,试件承载能力的提高随着温度的下降而降低,但增加CFRP用量可以在一定范围内抵御温度对加固效果的影响。     

低周反复水平荷载作用下柱配有方形螺旋箍筋的钢筋混凝土单元框架抗震性能试验研究

本文根据四榀柱配有方形螺旋箍筋的弱柱型钢筋混凝土单元框架,在低周反复水平荷载作用下的试验研究,探讨了柱配有方形螺旋箍筋的弱柱型钢筋混凝土框架的延性、滞回性能、耗能能力。并采用静力荷载增量法对框架进行强度分析。     

改善钢筋混凝土短柱抗震性能的若干措施

钢筋混凝土短柱的脆性破坏往往是造成钢筋混凝土框架结构破坏甚至倒塌的一个重要因素 ,国内外较为广泛地开展了改善钢筋混凝土短柱抗震性能的研究。基于对国内外研究的归类分析 ,讨论了若干改善钢筋混凝土短柱抗震性能措施的优缺点及适用范围 ,可供工程设计人员参考     

CFRP加固短木柱的试验研究

通过39根(13组)短木柱试件的试验,研究了CFRP层数、倒角半径等对短木柱受力性能改善的影响程度。结果表明,倒角半径对短木柱受力性能的影响不明显,而CFRP层数对短木柱受力性能的影响明显。粘贴1层CFRP后,短木柱的极限应力平均提高5.2%,延性系数平均提高40.7%;粘贴2层CFRP后,短木柱的极限应力平均提高17.4%,延性系数平均提高71.6%。     

碳纤维片材环绕包裹钢筋混凝土柱试验研究及延性分析

进行了6根钢筋混凝土柱在水平低周反复荷载作用下的全过程试验,研究了碳纤维布环绕包裹钢筋混凝土柱对柱延性的提高作用。分析了轴压比以及碳纤维布的包裹层数等因素对构件抗震性能的影响,并对碳纤维布加固钢筋混凝土柱使其延性提高的机理进行了探讨。