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摘要:我国是地震灾害最严重的国家之一。为有效减少人员伤亡和经济损失,对现有安全性、可靠性不满足规范要求的结构进行抗震加固显得尤为重要。传统碳纤维条带(Carbon Fiber Reinforced Polymer,以下简写为CFRP)加固混凝土圆柱技术存在应力滞后问题,而预应力CFRP加固混凝土圆柱能够对核心混凝土施加主动约束,充分发挥CFRP材料的高强性能,避免CFRP的应力滞后,从而得到更好的加固效果。基于位移的抗震设计方法能够给结构抗震设计、开展未来震害预测和现有结构评估提供有效依据,已被世界大多数国家所认可。这一方法的核心就是建立结构的损伤评估模型,定量计算结构在地震过程中的损伤指标。目前对基于位移抗震设计方法的研究主要集中于普通钢筋混凝土结构,对预应力CFRP加固后的结构损伤模型鲜有人研究。本课题进行了预应力CFRP主动约束混凝土圆柱的试验研究、主动约束机理分析,建立了预应力CFRP主动约束情况下混凝土圆柱的损伤模型,以指导实际工程。具体内容包括:(1)通过对预应力CFRP加固混凝土圆柱在低周往复荷载作用下抗震性能试验研究,分析了在CFRP主动约束下,混凝土圆柱的损伤破坏机理。(2)基于前期低周往复荷载作用下CFRP加固钢筋混凝土圆柱抗震性能试验的数据,建立预应力CFRP加固后钢筋混凝土圆柱的损伤模型。(3)参照我国规范及现有研究成果,确定预应力CFRP加固钢筋混凝土圆柱的5个抗震性能等级划分标准。(4)利用有限元软件ABAQUS对预应力CFRP加固混凝土圆柱在低周往复荷载作用及单调加载作用下分别进行有限元模拟,将有限元模拟得到的荷载一位移曲线、骨架曲线与试验结果进行比较,从而验证数值模型的合理性和可靠性。并使用有限元分析结果对本文所建立损伤模型及抗震性能等级划分标准进行验证,计算出的损伤指标基本符合试验结果,证明了该损伤模型及等级划分的合理性。