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碳纤维布和角钢复合加固损伤钢筋混凝土柱抗震性能研究

牛学娇

   近年来,地震频发,使地震灾区的许多房屋受到不同程度的伤害,其中,许多钢筋混凝土框架建筑损伤部位主要在底层柱,如果进行合理的加固,之后仍可继续使用。加固方法很多,其中,一些学者对碳纤维布和角钢复合加固进行了研究,发现它结合了两种材料的优点,可以同时提高试件的承载力和变形能力,但针对损伤结构复合加固尚未有系统的研究。本文针对4根损伤钢筋混凝土柱进行碳纤维布和反贴角钢复合加固,再对其抗震性能进行研究,主要研究内容如下: 针对已产生不同损伤的4根钢筋混凝土柱,进行碳纤维布和角钢复合加固,其中四个试件的碳纤维布加固量基本一致,只考虑角钢加固量的变化,试验方案为3个试件变化角钢的肢长,1个试件改变角钢肢厚。试验用角钢采用钢板焊接,并在转角处采用焊接腋板来加强;角钢采用结构胶粘结后,再用锚栓约束。然后对复合加固后的4根试件,进行模拟地震作用的水平低周反复荷载试验,试验中主要记录试件的荷载、位移、裂缝发展、角钢和碳纤维布的应变。基于试验结果,绘制了试件的骨架曲线和滞回曲线,分析了不同加固部位不同加固材料的利用率系数。研究了不同加固方案对试件抗震能力的影响,发现随着角钢肢长的增加,试件的荷载和极限位移明显增大;滞回曲线渐趋饱满;滞回耗能增加;试件的抗震能力提高。而试件的加固效果与原试件的损伤程度有关,试件损伤程度越严重,加固后的抗震性能越差。 最后基于试验结果。考虑碳纤维布和角钢的强度利用率系数,试件的损伤系数,以及碳纤维布约束作用对混凝土强度的提高系数,推导了试件的抗弯承载力计算公式,结果表明,理论计算值与试验结果吻合较好,并满足延性构件的可靠度要求,可以为实际工程的加固设计提供理论依据。……   
[关键词]:损伤钢筋混凝土柱;碳纤维布和角钢复合加固;抗震性能;水平低周反复荷载;损伤系数
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:郑州大学2010年