高性能复合砂浆钢筋网加固梁抗震性能研究

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随着我国建筑业的快速发展,相对于不断拔高出现的新式建筑,我国积累了大量的老式建筑,急需维修加固以保证其正常使用,而且现在人们越来越注重房屋的抗震性能和耐久性能,这些因素促进了一批建筑加固方法的出现。高性能复合砂浆钢筋网加固方法对截面增大程度较小,加固方式较灵活,且具有良好的耐高温和耐久性能,所以近几年不断的被研究和推广使用。但目前国内外对高性能复合砂浆钢筋网加固方法的研究多是围绕对柱的加固以及采用这种方法梁的抗剪性能等几个方面,而对采用这种加固方法梁的抗震性能的研究相对较少,为深入了解高性能复合砂浆钢筋网加固钢筋混凝土梁的抗震性能,本文利用试验与有限元相结合的方法,开展了钢筋混凝土梁及梁柱节点的抗震性能研究,并取得了以下研究成果:(1)为了验证模型的有效性以及深入分析,利用试验和有限元相结合的方法,开展了低周往复荷载作用下植筋锚固与弯折锚固两种方式下加固试件的破坏模式和抗震性能研究。研究揭示:无论采用植筋锚固还是弯折锚固方式,加固试件在低周往复荷载下的抗震性能得到了显著的提升,并且由云图可以发现植筋锚固试件是脆性破坏,由于对节点加强不够,节点核心区混凝土先于其它部位发生破坏,此时节点区的钢筋还没有屈服;因为弯折锚固试件对节点也通过钢筋网砂浆层进行了加固,其最后的破坏模式实质上是梁端弯曲破坏。(2)为了优化植筋锚固方式下的加固方法,利用试验修正的有限元模型,开展了相关参数对加固梁抗震性能破坏模式以及性能影响的研究。研究结果揭示:对于植筋锚固试件而言,钢筋网纵筋间距越小,节点核心区混凝土越先发生破坏;加固层厚度越小,构件的破坏模式越倾向于梁端弯曲破坏;而植筋深度和钢筋网箍筋间距的变化对构件破坏模式影响不大;在文中还确定了这些参数的合适范围。(3)为了优化弯折锚固方式下的加固方法,基于有限元模型,开展了相关设计参数对加固梁抗震性能的研究。研究结果揭示:对于弯折锚固试件而言,加固层钢筋网纵筋间距减小会导致其破坏模式发生变化,但间距增大会导致抗剪承载力递减;构件抗剪承载力会随着加固层厚度的加大而加大;钢筋网箍筋间距的变化对其抗震性能影响不大。
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