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高强钢绞线网-聚合物砂浆加固技术是一项新的结构加固技术。钢绞线的强度高、耐锈蚀性能好,聚合物砂浆与混凝土的粘结性能好,耐久和耐火性能好,加固施工简便,所以该加固技术具有比较广阔的应用前景。框架梁柱节点一旦破坏往往导致严重的灾害,因此为了减轻节点破坏造成的损失,对钢筋混凝土框架梁柱节点进行抗震加固的研究是十分必要的。
本文针对当前国内外对混凝土框架节点进行抗震加固研究的空白点和有待改进之处,确定以高强钢绞线网-聚合物砂浆技术加固框架中间节点为研究重点,通过对节点核心区、梁端、柱端的加固以提高核心区的抗剪强度和改善节点的抗震性能,主要进行了以下几个方面的工作:
1、通过5个带有楼板的梁柱节点和3个带有直交粱和楼板的框架节点试件的低周反复加载试验,对钢绞线网-聚合物砂浆加固钢筋混凝土框架中间节点的加固方法进行了探索性研究,通过各加固节点与参照节点在破坏形态、承载能力、延性系数、耗能能力以及强度退化、刚度退化等试验结果的对比研究,对加固节点抗震性能的改善效果进行了分析评价。得出加固后能够有效地增强节点的受剪承载力,改善节点的破坏形态为梁铰延性破坏,提高节点的延性性能,改善节点的强度退化和刚度退化,提高节点的能量耗散能力,从而显著改善了梁柱节点的抗震性能。
2、在合理选择单元形式、材料本构关系、破坏准则以及合理考虑钢筋与混凝土之间粘结-滑移的基础上,利用有限元分析软件ANSYS对钢绞线网.聚合物砂浆加固与否的板-梁-柱节点进行了受力性能分析,有限元分析的结果与试验测试的结果较为接近。研究了梁柱节点模型加固前后的受力性能,并分析了加固节点的受力机理,可知采用钢绞线网-聚合物砂浆加固节点后混凝土斜压杆的传力作用增强了,同时在靠近节点的梁端和柱端,其应力在很长的一段范围内都维持在较高的应力水平,因此在用钢绞线网片-聚合物砂浆加固节点时对梁端和柱端的加固是必需的。
3、分析了钢筋混凝土框架节点的抗震受力机理,对框架节点在钢绞线网-聚合物砂浆加固技术下的受力机理进行了理论分析,为应用钢绞线网-聚合物砂浆加固节点的工程实践提供了理论基础和设计、施工建议。
4、在试验研究和理论分析基础上,本文提出了钢绞线网片-聚合物砂浆加固框架节点的实用设计方法和设计建议,提出了钢绞线网片-聚合物砂浆加固钢筋混凝土框架结构的实用设计方法,并分别编制了计算程序JSWM和FSWM,以方便该加固技术在实际工程中应用。
5、最后,对钢绞线网-聚合物砂浆加固框架结构存在的问题以及研究方向做了简要的探讨。