基于节点的FRP抗震加固混凝土框架结构试验与分析

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纤维增强复合材料即FRP(fiber reinforced polymer)是一种轻质高强、防腐耐久的新型土木工程材料,更因其施工简便、对建筑外观影响小等优势而广泛应用于建筑结构加固领域。国内外学者经过多年的研究和工程应用,证明FRP加固法是一种非常有效的加固方法。在FRP加固梁、柱等构件方面,进行了试验研究和理论分析,并取得不少的研究成果,但是对于FRP加固框架结构整体的研究较少。本文针对钢筋混凝土框架结构,重点研究了FRP加固混凝土框架结构整体的抗震性能,全面认识被加固结构的整体工作能力,为工程应用推广提供理论基础。总结目前国内外FRP加固梁柱节点的原理和加固策略,在研究团队的前期边节点抗震性能试验结果分析的基础上,建立框架边节点模型,应用有限元分析软件ANSYS进行弹塑性分析,分析结果表明:加固后节点的承载能力和延性均有不同程度的提高,基于节点的FRP加固法能有效地改善节点的抗震性能。提出基于节点的FRP抗震加固钢筋混凝土框架的方法。按1:2缩尺比例制作3榀两层两跨框架模型,分别编号为KJ1,KJ2,KJ3-1,KJ3-2。其中,KJ1应用C/GFRP混杂纤维进行加固;KJ2应用CFRP进行加固;KJ3-1为对比参照框架,不进行FRP加固;KJ3-2是KJ3-1加载出现裂缝后用CFRP进行加固,加固方式同KJ2。对三榀框架进行低周反复荷载试验,并对框架的承载能力、刚度退化、延性、耗能能力等抗震性能指标评价,试验结果分析表明:基于节点的FRP加固混凝土框架具有良好的抗震性能,该加固方法切实有效。
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