加筋高性能砂浆(HPFL)加固RC柱抗震性能数值分析

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加筋高性能砂浆加固技术是国内外刚刚兴起的加固技术,以高性能砂浆为粘结材料,以高强钢绞线网、钢筋、钢丝网等为受力材料,具有高强、耐火、耐腐蚀、无污染、施工方便等特点。当前,国内外对于加筋高性能砂浆加固柱研究主要存在以下不足:柱的抗震性能试验研究较少,且主要针对轴心受压柱;没有对加固柱抗震性能影响因素进行系统分析;没有提出加固柱的恢复力模型。本文在已有加筋高性能砂浆加固柱抗震试验基础上,采用ANSYS有限元软件,建立数值模型,系统研究加固柱的抗震性能。研究主要包括以下三方面的工作:(1)建立轴压比为0.24的未加固柱、加固柱、轴压比为0.48的加固柱的有限元模型,与试验结果进行对比分析,验证有限元模型及其计算的可靠性;(2)在以上分析基础上,研究箍筋配箍率、纵筋配筋率、混凝土强度、钢绞线用量等参数对加固柱的抗震性能的影响;(3)进一步研究加筋高性能砂浆加固偏心受压柱的抗震性能。通过以上研究,得出如下主要结论:(1)本文建立的有限元模型的计算结果与试验结果吻合较好,有限元分析真实反映了试验结果;(2)随着箍筋配箍率、纵筋配筋率、混凝土强度和钢绞线用量的增大,加固柱的极限承载力和延性能够提高2%~28%;(3)随着竖向压力的偏心距增大,加固柱的箍筋和钢绞线应变发展加快,极限承载力降低2%~13%,耗能能力降低35%,柱的刚度和延性同样减小;(4)在以上分析基础上,建立了偏压柱三折线骨架曲线模型和恢复力模型。
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