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近几年由于地震频发,对建筑、桥梁等都带来了毁灭性灾害,其中建筑物的倒塌关系到人们的生活起居,桥梁公路的破坏影响国家经济命脉。尤其汶川地震和玉树地震对我国的桥梁和建筑物损毁不计其数,大量的结构受到震损。对于震损结构和一些古老有纪念意义的建筑物,全部重新建造需要耗费大量物力人力和财力,于我国现有国情不符。本课题来源于吉林省科技发展项目,项目名称:“玄武岩纤维加固震损桥梁结构关键技术研究”,我省近两年来发生多次地震,对基础设施造成不同程度的损伤,由于我省正处于经济基础迅速发展时期,基础设施的建设和养护与日俱增,本项目的研究希望能为吉林省乃至全国的经济建设,提供强有力的技术支持和安全保障。本课题采用玄武岩纤维布对混凝土圆柱进行加固,然后将加固后的混凝土圆柱分别进行轴心受压试验和低周反复荷载作用下试验,根据试验现象和结果,分析研究加固后的混凝土圆柱承载力、破坏状态和抗震性能。最后,使用大型有限元软件ABAQUS对试验进行仿真模拟,发现在混凝土圆柱端部存在应力集中现象,并提出通过高径比避开应力集中对试验研究的影响,并将软件分析结果与试验结果对比分析研究。在轴心受压试验中,共制作了三种直径的混凝土圆柱,直径分别为300mm、400mm、500mm,各5根。同样直径的柱分别粘贴2层、3层、4层、5层玄武岩纤维布,粘贴方式采用满包粘贴。然后进行轴压,通过试验现象可知未加固混凝土圆柱的破坏是突然的脆性破坏,加固后的混凝土圆柱开裂荷载和极限承载力都得到了明显提高,最终还是脆性破坏,但是破坏前玄武岩纤维布一定的预兆。随着粘贴玄武岩纤维布层数的不同,各柱极限承载力提高的程度不同,对于直径300mm的混凝土柱,加固后其极限承载力随粘贴玄武岩纤维布层数由低到高分别提高了34.1%、65.7%、79.2%、90.6%;直径400mm的混凝土柱,加固后的其极限承载力提高31.1%、62.7%、76.2%、87.6%;直径500mm的混凝土柱,加固后极限承载力分别提高了21.1%、47.7%、76.2%、82.6%。由此可知加固后的混凝土柱的极限承载力得到明显提高,且提高幅度随纤维布层数增加而先大后小,由此可知加固存在一个最优层数,对于直径300mm的混凝土柱,加固最优层数为3层,直径400mm的混凝土柱,加固最优层数为3层,而直径500mm的混凝土柱,加固最优层数为4层,此时每加一层提高幅度为30%左右超过最优层之后,加固提高的幅度就会降低。在进行低周反复荷载实验过程中,取直径400mm的混凝土柱为代表性的试件,共4个,加固2层、3层和4层玄武岩纤维布,通过试验现象和试验数据可知,未加固混凝土柱破坏状态为脆性剪切破坏,加固后的混凝土柱破坏状态从剪切破坏逐渐转化为弯曲破坏。从滞回曲线可看出,加固后的混凝土柱滞回环非常饱满,耗能能力得到了显著提高。最后,采用大型有限元分析软件ABAQUS对试验进行仿真模拟,将软件分析结果与试验结果进行分析比较,发现结果基本吻合,这为玄武岩纤维布在实际工程中应用提供了可靠的理论基础。