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墩柱是桥梁结构中的重要承载构件,其承载力及抗震性能是保障桥梁结构及交通安全的重要指标。为此,对已受损并引起承载力不足、延性较差等病害的墩柱,急需进行加固补强。纤维增强复合材料(FRP)具有强度高、耐久性好、施工方便,并具有提高钢筋混凝土(RC)柱斜截面抗剪承载力、改善RC柱延性和增强其滞回耗能等优点,使其在RC柱加固工程中得到了应用广泛,但采用FRP片材加固受损RC柱的研究很少见报道。因此,本文采用本课题组发明的新型FRP片材——芳纶纤维薄板(AFL)加固受损的RC圆柱,并对其抗震性能进行了初步的探讨。主要研究内容及结论如下:(1)AFL加固受损RC柱的拟静力抗震实验。根据未加固的无损RC柱的载荷位移曲线,采用割线刚度定义了RC柱的预损伤度,并按照3种不同的预损伤度对12根RC柱进行预损伤处理;采用AFL以3种不同螺旋净间距(0,5,10cm)方式对6根无损柱和12根预损柱予以了加固;研制了专用的实验装置,成功地实施了加固柱的拟静力抗震实验。(2)AFL加固受损RC柱的斜截面抗剪承载力。根据AFL加固受损RC柱的破坏模式,对“桁架-拱”模型进行了修正,建立了加固柱的抗剪破坏准则,提出了AFL的强度折减系数、计算模型中箍筋和混凝土的强度折减系数、以及加固柱斜截面抗剪承载力的计算方法,并进行了验证和分析。研究结果表明,采用AFL加固可有效提高RC柱的抗剪承载力;各类RC柱抗剪承载力的计算值与实验值吻合得较好。(3)AFL加固受损RC柱的延性性能。对加固柱延性的主要参数——位移延性系数进行探讨,提出了位移延性系数的计算方法;以初始损伤度为参数,建立了位移延性系数与强剪弱弯系数的关系式;运用能量平衡理论,给出了滞回耗能系数与屈服强度系数的关系,进而提出了位移延性系数与屈服强度系数的关系式;验证及分析结果表明,采用AFL加固可有效增强RC柱的延性;位移延性系数等的计算值与实验结果相吻合。(4)AFL加固受损RC柱的损伤模型。根据AFL加固受损RC柱的破坏特点,以加固柱的总配箍特征值和初始损伤量为参数,对Park-Ang损伤模型进行了修正,建立了新的损伤模型;通过收集国内外有关FRP加固RC柱的实验数据,对修正后的损伤模型的有效性进行了探讨。研究结果表明,本文计算模型比Park-Ang模型能更好地描述各种RC柱的损伤状况,并能较好地预测其极限损伤量(试件破坏时的损伤量),具有较广泛的适应性。