震后钢筋混凝土桥墩CFRP加固与评价方法研究

来源 :石家庄铁道大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:lzxldf2003
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随着我国桥梁历史的发展,建国初期建的桥梁服役时间较长,退化、损伤比较严重,2008年汶川大地震中,部分旧桥、老桥抗震性能不足已经造成严重后果,例如位于绵竹市汉旺镇的绝缘大桥,在地震中部分桥墩在巨大水平力作用下发生弯剪破坏,使得该桥发生严重破坏。随着全球进入地震活跃期,开展钢筋混凝土桥墩震后快速修复技术研究显得极为迫切,对震后救援、节约震后重建资金具有重要意义。本文针对碳纤维布(CFRP)修复钢筋混凝土桥墩进行了研究,主要完成了以下内容:(1)查阅大量国内外文献,分析、总结了国内学者对FRP修复钢筋混凝土墩柱的抗震性能的研究成果。关于FRP修复钢筋混凝土桥墩抗震性能的研究,国内外多采用拟静力试验,分析结构在循环荷载下的滞回性能,常用的抗震性能评价指标有:延性、承载力、刚度等。残余位移作为一项重要的指标,目前尚未受到足够的重视。(2)采用OpenSees软件建立纤维单元模型,通过对混凝土本构、钢筋滑移、P-△效应、材料损伤等因素的考虑,对原型桥墩、CFRP修复后钢筋混凝土桥墩的拟静力行为进行精确的模拟。(3)对数值模拟结果进行分析,并将残余位移和地震损伤系数作为指标,分析CFRP对钢筋混凝土桥墩的修复能力。分析结果表明:CFRP修复后钢筋混凝土桥墩与原型桥墩相比承载力提高,延性增强,地震损失系数有所减小,刚度和残余位移无明显变化。(4)采用能力谱法,以残余位移和地震损伤系数为指标,通过数值模拟对CFRP修复钢筋混凝土桥墩在不同抗震设防烈度下的抗震性能进行评价。结果表明:CFRP修复后钢筋混凝土桥墩比原型桥墩具有更好的抗震性能;由于CFRP修复后桥墩的承载力、延性有较大改善,性能点提前出现,因此在相同地震情况下CFRP修复后桥墩的残余位移比原型桥墩小。
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