不同加固方式的震损RC柱抗震性能试验研究

发布时间：2020-11-05 03:26

　　 随着我国城市化建设的步伐不断加快,早期建设的老旧房屋相对滞后于日益发展的城市功能需求,而早期建设的建筑物抗震能力低是造成我国地震灾害严重的主要原因。在历次的震害中发现,RC(钢筋混凝土)柱虽为建筑结构的主要承重构件,但大部分在震害中并未完全损坏,仍具有一定的承载能力,修复价值较高。因此,对既有建筑进行加固改造具有很大的市场需求。作为当今国际上先进的抗震设计方法-基于性能的抗震设计,能够较好地评估结构在地震作用后的损坏程度。基于以上原因和方法,本文将经历低周往复加载作用损坏的RC柱作为震损柱,采用圆钢管、方钢管、圆钢管(底部空隙)及增大截面等方法进行局部加固,再通过低周往复加载试验,研究其加固后的抗震性能,主要研究的工作内容如下:(1)根据我国规范要求,通过变化轴压比、震损程度、加固方式共设计了14个RC柱试件,其中2个作为对比试件,12个为预损试件。分别进行了14个RC柱试件的低周往复加载预损试验、12个预损试件加固后的低周往复加载试验,分析了RC柱试件加固前及加固后的破坏现象、延性、耗能能力、刚度退化等抗震性能。(2)基于骨架曲线划分了RC柱试件加固前及加固后的6个性能状态以及相对应的变形限值,并给出各性能状态下试件加固前与加固后对应的宏观破坏状态,建立变形限值与破坏程度对应的关系。将震损试件加固后的变形限值进行单因素分析和研究,结果表明,轴压比对试件性能影响最大,其次为加固方式。(3)根据RC柱试件加固前和加固后两次试验结果进行对比分析,研究了RC柱试件加固后较加固前的抗震性能效果。结果表明:震损RC柱试件经过加固后其抗震性能均有所提高,圆钢管优于方钢管、方钢管优于增大截面加固。高轴压力作用下试件抗震性能提高幅度更显著。(4)对RC柱试件加固后与加固前6个性能状态相对应的变形限值进行对比研究,震损RC柱试件加固后各性能状态的变形限值基本上高于加固前原震损试件及对比试件。在低轴压力作用下试件加固后极限变形限值与加固前及对比试件较为接近;在高轴压力作用下试件加固后极限变形限值较加固前原震损试件及对比试件有大幅度提高。(5)通过对比分析加固前及加固后的两次试验结果,对本文震损RC柱的加固方式进行优化,并提出设计建议。
【学位单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU375.3;TU352.11
【部分图文】：

我国《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）[48]（以下简称《高规》）给出基于构件变形承载力的抗震性能指标，然而此种方法无法反应构件的滞回特点，对结构件的变形性能无法量化。本章结合前人的研究成果，对 RC 构件的变形性能进行量化2.1 基于性能的抗震设计方法上世纪 90 年代初，美国学者 VitelmoV.Bertero 提出了基于性能的抗震设计理论。是一种全新不同于传统的抗震设计方法，弥补了传统抗震设计方法中结构破坏程度量的不足，为业主提供了诸多可选择的性能目标[46]。设计人员可根据相应的性能目标对筑结构的选型和可能发生的经济损失进行预先控制。在满足结构安全性能下提高承载力和变形能力，并向业主反馈性能目标所采取的技术方案和经济指标，进而业主可依建筑物的重要性、设防烈度、震后修复经济损失及修复难易程度等因素综合考虑选择应的抗震性能目标[47]。基于性能的抗震设计流程见图 2-1 所示。性能目标的选用

（d）混凝土浇筑振捣 （e）试件拆模及养护图 3-4 原始 RC 柱试件制作过程图试件C 柱试件经过震损后，再重新加固，现场试件加固制作过程中各 3-5 所示。

（e）混凝土浇筑及养护 （f）刷涂料及粘贴应变计图 3-5 震损后加固试件制作过程图3.5 原始试件加载及测量预损试验采用拟静力加载方式对 RC 柱试件进行加载，由美国 MTS 公司生产的作动筒提供往复荷载，加载位置距试件顶部 150mm 处。试验加载装置如图 3-6 所示。
【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 陆超超;王铁成;赵海龙;白锡庆;;增大截面法加固低配箍率钢筋混凝土柱抗震性能试验研究[J];工程抗震与加固改造;2015年06期

2 卢亦焱;梁鸿骏;李杉;殷晓三;;方钢管自密实混凝土加固钢筋混凝土方形截面短柱轴压性能试验研究[J];建筑结构学报;2015年07期

3 卢亦焱;龚田牛;张学朋;薛继锋;;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[J];建筑结构学报;2013年06期

4 卢亦焱;薛继锋;张学朋;龚田牛;;外套钢管自密实混凝土加固钢筋混凝土中长圆柱轴压性能试验研究[J];土木工程学报;2013年02期

5 黄建锋;朱春明;龚治国;张富文;;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[J];土木工程学报;2012年12期

6 伍云天;姜凯旋;;局部钢套管约束RC柱试验研究[J];建筑结构;2012年S1期

7 蒋欢军;白努特;陈林之;;钢筋混凝土梁柱构件的地震损伤性能试验[J];结构工程师;2011年02期

8 蒋欢军;王斌;吕西林;;钢筋混凝土梁和柱性能界限状态及其变形限值[J];建筑结构;2010年01期

9 赵宏强;赵来顺;王丽梅;;加大截面法加固混凝土构件的动力性能试验研究[J];土工基础;2009年05期

10 周绪红;张素梅;刘界鹏;;钢管约束钢筋混凝土压弯构件滞回性能试验研究与分析[J];建筑结构学报;2008年05期

相关博士学位论文 前1条

1 甘丹;钢管约束混凝土短柱的静力性能和抗震性能研究[D];兰州大学;2012年

相关硕士学位论文 前9条

1 许陆洋;加固震损混凝土柱自复位性能与抗震能力试验研究[D];哈尔滨工业大学;2017年

2 龚涣钧;RC梁、柱构件变形性能指标限值试验研究[D];华南理工大学;2016年

3 孙典龙;矩形截面RC剪力墙的抗震性能及其性能指标试验研究[D];华南理工大学;2016年

4 韦艳丽;工字形RC剪力墙抗震性能及其性能指标试验研究[D];华南理工大学;2016年

5 陆怀坤;T形和L形RC剪力墙变形性能指标限值试验研究[D];华南理工大学;2016年

6 黄培州;钢套管再生混凝土加固柱抗震性能研究[D];华南理工大学;2016年

7 韩升;既有钢筋混凝土框架结构加固后整体抗震性能分析[D];安徽建筑大学;2016年

8 李佳杰;某高层框—剪结构的抗震鉴定、改造加固及抗震性能分析研究[D];重庆大学;2015年

9 鲁伟;加固受损钢筋混凝土桥墩抗震性能的试验研究[D];广东工业大学;2013年

本文编号：2871054