【摘 要】
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近年来,由于地震灾害造成的人员伤亡以及财产损失,钢筋混凝土结构的抗震性能研究得到了广泛的关注和重视。梁构件是钢筋混凝土结构抗震的重要组成部分,为提高钢筋混凝土梁的承载力等力学性能,本文将高强铝合金筋作为加固筋用于近表面嵌入式补强钢筋混凝土梁,描述了高强铝合金筋近表面加固梁的破坏过程,分析了其破坏模式,研究了其抗震性能。通过分析加固梁的试验现象,研究高强铝合金筋近表面嵌入式加固钢筋混凝土梁的损伤模型
【基金项目】
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国家自然科学基金 51868073；
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近年来,由于地震灾害造成的人员伤亡以及财产损失,钢筋混凝土结构的抗震性能研究得到了广泛的关注和重视。梁构件是钢筋混凝土结构抗震的重要组成部分,为提高钢筋混凝土梁的承载力等力学性能,本文将高强铝合金筋作为加固筋用于近表面嵌入式补强钢筋混凝土梁,描述了高强铝合金筋近表面加固梁的破坏过程,分析了其破坏模式,研究了其抗震性能。通过分析加固梁的试验现象,研究高强铝合金筋近表面嵌入式加固钢筋混凝土梁的损伤模型,并指出各损伤模型的适用性和局限性,对Park-Ang损伤模型进行了进一步修正,理论模型预测的损伤模型与钢筋混凝土构件实际损伤状态吻合较好。1)本文设计制作了6根采用不同加固量、加固筋表面处理方式、结构胶种类以及锚固方式的高强铝合金筋加固梁和1根普通钢筋混凝土对比梁。研究了高强铝合金筋近表面加固梁在低周往复荷载作用下的破坏模式,分析了试验梁的裂缝发展过程和基本力学性能,得出结果:高强铝合金筋近表面加固梁的破坏模式主要分为加固筋的剥离破坏和加固筋或纵筋断裂混凝土被压碎破坏两种形式;高强铝合金筋近表面加固技术的应用可以延缓梁构件裂缝的出现,显著提高构件的承载能力;高强铝合金筋近表面加固梁的滞回环饱满程度不及普通钢筋混凝土梁,但耗能能力有所提升。2)对高强铝合金筋近表面加固钢筋混凝土梁从构件层次上进行了损伤破坏的分析,以试验结果为基础,将发生损伤破坏的试验梁构件划分为“基本完好”、“轻微损坏”、“中度损坏”、“严重破坏”和“完全破坏”五个损伤破坏状态。同时,选取了Park-Ang损伤模型等六个不同的损伤模型进行损伤模型曲线的对比分析。结果发现:部分损伤模型曲线发展趋势与构件损伤状态较为吻合,但损伤模型指数指与构件实际损伤状态比偏大;基于变形的损伤模型可以较为准确的判断构件的破坏,但无法描述构件的整个损伤破坏过程;基于变形与累积耗能的损伤模型曲线前中期与构件实际损伤状态较为吻合,后期损伤模型数值偏大,不符合构件的实际损伤状态。3)对改进后的Park-Ang损伤模型进行研究分析,并基于高强铝合金筋近表面加固钢筋混凝土梁的试验结果对该模型进行修正。结果可得:修正后的损伤指数值与构件实际损伤破坏状态较为吻合,并与高强铝合金筋近表面加固钢筋混凝土梁的损伤状态等级较为匹配,改善了Park-Ang损伤模型应用的局限性。
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