随着材料性能的退化以及作用条件的变化,建筑结构可能不能满足现有规范的安全要求,有必要对其进行加固改造。传统的加固方法,如粘贴FRP、混凝土增大截面、外粘钢板等,不能实现结构的高性能化。近年来,智能材料和高性能水泥基复合材料出现及发展,为建筑结构损伤加固技术提供了新的途径。形状记忆合金(Shape Memory Alloy,简称SMA)是一种新兴功能材料,因其具有奇特的形状记忆效应和超弹性特性,可恢复应变达6%-8%,近年来,SMA应用于结构震动控制方面得到广泛研究和应用;工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,简称ECC)是一种高性能纤维增强水泥基复合材料,极限拉应变可达3%~6%,具有良好的超高韧性和裂缝控制能力,其延性远优于普通混凝土。因此,形状记忆合金和工程水泥基复合材料加固钢筋混凝土结构,充分发挥两种材料的优越性能,有效提高结构或构件自复位能力、耗能能力和变形能力,以期可以实现既有建筑的高性能化。本文对采用SMA/ECC两种材料加固RC梁的受弯性能进行了试验研究,主要研究内容有以下几个方面:(1)SMA棒材力学性能拉伸试验。对直径5.5mm的SMA棒材进行了拉伸试验以研究其力学性能,考虑了三个因素(热处理工艺、应变幅值递增和应变循环次数)对SMA棒材力学性能的影响,为加固梁的试验研究提供基础。(2)对SMA/ECC对加固RC梁的受弯性能进行了试验研究。制作了SMA/ECC加固梁试件以及钢筋/混凝土、钢筋/ECC、SMA/混凝土3个对比试件,分别对试件进行三分点单向反复加卸载试验。(3)对SMA/ECC加固RC梁受弯性能参数进行了分析及评价。通过对加卸载循环下裂缝宽度、裂缝数量的观察以及梁跨中挠度的变化,钢筋的应变等试验实测数据,绘制了试件的荷载-位移曲线、骨架曲线、滞回耗能曲线、钢筋应变-荷载曲线等,研究了采用SMA/ECC材料加固RC梁的受弯性能。(4)SMA/ECC加固RC梁正截面抗弯承载力研究。基于现有混凝土结构加固规范中增大截面梁受弯承载力计算公式,考虑SMA恢复力以及ECC强度,推导出采用SMA/ECC加固RC梁受弯承载力的简明计算公式,通过计算值与试验值的对比,验证了计算公式的适用性。试验结果表明,采用SMA代替普通钢筋进行加固,可以提高构件的回复性能;采用ECC代替普通混凝土进行加固,可以显著提高构件的延性,并且其破坏后呈明显的多缝开裂,提高了试件的抗震性能。因此,SMA/ECC加固RC结构可以提高结构的自复位、高耗能和变形能力。