【摘 要】
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既有钢筋混凝土结构中,钢筋搭接的细部构造(包括搭接长度以及加密区箍筋的配筋率等),由于现行规范的不断修订和升级,已不满足现行规范的要求,即存在搭接锚固缺陷。搭接区的性能直接影响了钢筋与混凝土之间的粘结效应,进而影响着构件以及结构的抗震性能。因此,对于此类混凝土柱或桥墩构件的钢筋搭接粘结破坏形态进行研究,并提出有效的加固方法以提高其抗震性能,具有重要的学术和工程应用价值。但目前对于搭接锚固缺陷柱的相
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既有钢筋混凝土结构中,钢筋搭接的细部构造(包括搭接长度以及加密区箍筋的配筋率等),由于现行规范的不断修订和升级,已不满足现行规范的要求,即存在搭接锚固缺陷。搭接区的性能直接影响了钢筋与混凝土之间的粘结效应,进而影响着构件以及结构的抗震性能。因此,对于此类混凝土柱或桥墩构件的钢筋搭接粘结破坏形态进行研究,并提出有效的加固方法以提高其抗震性能,具有重要的学术和工程应用价值。但目前对于搭接锚固缺陷柱的相关研究仍然存在如下问题:(1)搭接锚固缺陷构件力学性能的理论研究较少,尤其缺少可用于抗震性能评估的高效模型。(2)缺少针对搭接锚固缺陷构件的加固方法和相关设计理论。因此,本文开展了搭接锚固缺陷构件力学性能分析的理论研究,提出可用于静力弹塑性分析的等效塑性铰长度理论和简化模型;并基于主动约束理论提出了搭接锚固缺陷柱的加固方法和初步设计理论。本文主要内容包括:(一)基于截面分析,提出一种适用于存在搭接锚固缺陷的钢筋混凝土柱的等效塑性铰分析模型。应用塑性铰分析模型对48个不同构造参数的钢筋混凝土柱进行数值试验,分析不同构造参数对等效塑性铰长度的影响。对试验结果进行回归分析,最终得到用来计算搭接锚固缺陷柱等效塑性铰长度的经验公式。(二)基于Open Sees平台,提出一种搭接锚固缺陷柱的pushover分析方法,该方法中应用了本文提出的等效塑性铰长度经验公式。从而可对搭接锚固缺陷柱的抗震性能进行评估和预测。同时,通过与试验数据进行对比,证明了pushover分析方法以及等效塑性铰长度经验公式的合理性与可靠性。(三)结合现有加固方法,提出一种适用于搭接锚固缺陷柱的主动约束加固方法,该方法对搭接区钢筋与混凝土间的粘结应力以及混凝土抗压强度均有提升。对加固下构件进行数值模拟,以研究本文加固方法对于搭接锚固缺陷柱抗震性能的影响。
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