预应力钢丝绳加固RC框架节点抗震性能试验研究

发布时间：2017-08-19 04:20

  本文关键词：预应力钢丝绳加固RC框架节点抗震性能试验研究

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【摘要】：针对目前RC框架节点抗震加固方法存在的问题，提出一种新型预应力钢丝绳加固RC框架节点加固技术，其要点是通过对环绕RC框架节点核心区的钢丝绳施加预应力并采取合理的锚固措施，使梁柱节点核心区获得良好的横向约束以达到提高其抗剪强度和变形能力的目的。该技术采用钢丝绳穿越框架梁，很好地克服了节点核心区因双向框架梁形成空间障碍造成的加固困难。同时，采用预应力技术，能有效解决传统加固方法普遍存在的应力滞后效应，大大提高节点核心区的加固效果。本文围绕该加固技术的施工工艺及加固效果，主要开展了以下几个方面研究： 进行钢丝绳搭接锚固性能试验，验证了加固施工工艺的可行性。试验结果表明：(1)对张拉完成的钢丝绳采用两端分别拧紧绳扣的方法可进行有效的临时搭接锚固。(2)密封孔道后进行水平注胶的施工工艺可确保孔道充满胶体，保证施工质量。(3)试验中选用的植筋胶对钢丝绳具有较好的锚固效果，较小的搭接锚固长度(150mm)即可保证钢丝绳被拉断而不出现明显滑移。 开展了7个加固试件及2个对比试件的低周反复加载试验。研究参数包括加固量、预应力度、设置聚合物砂浆面层、节点形式及搭接锚固位置等。试验结果表明：(1)预应力钢丝绳加固可提高节点核心区的抗剪承载力，试件的破坏形态由对比试件的节点剪切破坏转变为加固试件的梁端弯曲破坏。(2)预应力钢丝绳加固可有效改善试件的抗震性能，加载后期加固试件滞回曲线的捏拢现象得到改善，耗能总量明显提高。加固试件骨架曲线下降段更为平缓，延性系数提高。加载后期各级位移角幅值循环下的强度衰减有所改善。(3)预应力钢丝绳可抑制节点核心区裂缝的开展，加固件加载后期由节点剪切变形产生的层间位移在总位移中的比例较对比件均有所降低。(4)预应力度的提高利于限制前期节点核心区裂缝的开展。(5)搭接锚固部位对加固效果的影响不大，在实际施工中可根据实际情况合理选择。 在Attaalla节点抗剪理论计算模型的基础上增设预应力钢丝绳的作用，通过建立平衡方程及几何方程对采用预应力钢丝绳加固的RC框架节点进行了受力分析，，同时，结合已有的研究成果对结果进行简化，提出了预应力钢丝绳加固RC框架节点抗剪承载力简化计算公式。 最后，结合试件制作及实际施工对预应力钢丝绳加固技术的施工步骤进行了归纳总结，并提出相关施工技术要点，以供工程实践参考。
【关键词】：预应力钢丝绳 节点核心区 加固 抗震性能 抗剪承载力
【学位授予单位】：华侨大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU375.4;TU352.11
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-23
• 1.1 研究意义10-12
• 1.2 现有 RC 框架节点加固研究概况及存在问题12-19
• 1.2.1 外包纤维布加固法12-15
• 1.2.2 钢构套加固法15-16
• 1.2.3 增大截面加固法16-18
• 1.2.4 其他加固方法18-19
• 1.2.5 现有加固方法存在问题19
• 1.3 预应力钢丝绳加固 RC 框架节点方法的提出19-22
• 1.4 拟开展的主要研究工作22-23
• 第2章 加固施工工艺的提出及钢丝绳搭接锚固性能研究23-30
• 2.1 预应力钢丝绳加固 RC 框架节点施工工艺23-24
• 2.2 钢丝绳搭接锚固性能24-27
• 2.2.1 试验概况24-25
• 2.2.2 试验装置、加载制度及量测方案25-26
• 2.2.3 试验结果及分析26-27
• 2.3 钢丝绳孔道注胶锚固性能27-29
• 2.3.1 试验概况27-28
• 2.3.2 试验量测及结果分析28-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第3章 预应力钢丝绳加固 RC 框架节点抗震性能试验研究30-72
• 3.1 试件概况30-37
• 3.1.1 试件设计及试验参数30-35
• 3.1.2 材料力学性能35-37
• 3.2 加载与量测37-41
• 3.2.1 试验装置37-38
• 3.2.2 加载制度38-39
• 3.2.3 量测方案39-41
• 3.3 加载过程及分析41-55
• 3.4 抗震性能分析55-71
• 3.4.1 滞回曲线55-57
• 3.4.2 耗能性能分析57-58
• 3.4.3 骨架曲线及主要特性58-61
• 3.4.4 强度衰减分析61-63
• 3.4.5 节点剪力-剪切变形关系曲线63-65
• 3.4.6 主要应变量测结果及分析65-68
• 3.4.7 各种位移成分所占的比例68-71
• 3.5 本章小结71-72
• 第4章 预应力钢丝绳加固 RC 框架节点受剪理论计算模型72-84
• 4.1 节点受力机理72-74
• 4.2 节点受力计算模型74-78
• 4.2.1 Tsonos 模型74-75
• 4.2.2 Attaalla 模型75
• 4.2.3 软化拉-压杆模型75-78
• 4.3 预应力钢丝绳加固 RC 框架节点理论计算模型78-84
• 4.3.1 节点变形组成78-80
• 4.3.2 变形协调方程80-81
• 4.3.3 力的平衡方程81-82
• 4.3.4 本构关系82-83
• 4.3.5 计算模型简化83-84
• 第5章 预应力钢丝绳加固技术施工要点84-96
• 5.1 施工前准备85-88
• 5.1.1 锚固器材85-86
• 5.1.2 加固材料、加力台座及张拉设备86-87
• 5.1.3 密封工具、锚固用胶及聚合物砂浆87-88
• 5.2 施工要点88-96
• 5.2.1 表面处理88-89
• 5.2.2 预埋件安装及孔道设置89-90
• 5.2.3 设备安装90-92
• 5.2.4 预应力张拉及锚固92-94
• 5.2.5 聚合物砂浆抹面及养护94-96
• 第6章 结论和建议96-99
• 6.1 主要结论96-97
• 6.2 问题及建议97-99
• 参考文献99-104
• 致谢104-105
• 个人简介105

【参考文献】

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本文编号：698641