鋼筋鋼絲網(wǎng)砂漿加固混凝土柱的軸壓、偏壓及抗震滯回性能試驗研究.pdf

1、混凝土柱是關(guān)系結(jié)構(gòu)安全性、耐久性的關(guān)鍵構(gòu)件,目前常用的三種加固方法:加大截面法、外包鋼法和纖維復(fù)合材料法都有各自的不足,譬如加大截面法施工復(fù)雜、體積增加較大,外包鋼法技術(shù)要求高、耐久性較差,纖維復(fù)合材料法費用高、耐熱耐火性較差。研發(fā)中的鋼絲網(wǎng)砂漿加固法可克服上述常用加固法的不足,但不能明顯提高柱的承載能力;研發(fā)中的鋼筋網(wǎng)砂漿加固法可顯著提高柱的承載力,但延性和耐久性尚不盡人意。為既大幅度提高柱的承載能力,又大幅度提高延性、抗震性能和耐久

2、性,本文提出鋼筋(大直徑)鋼絲網(wǎng)砂漿加固混凝土柱的新方法,并進行了較系統(tǒng)的試驗研究。
　　1.鋼筋鋼絲網(wǎng)砂漿加固混凝土圓柱的軸壓試驗研究
　　分別制作鋼筋鋼絲網(wǎng)砂漿(SW)、鋼筋網(wǎng)砂漿(S)和纖維復(fù)合材料(FRP)加固混凝土圓柱共74根。以承載力和延性為指標(biāo),以不同加固方法、鋼筋和鋼絲網(wǎng)相對用量為主要影響因素,進行了對比試驗研究。研究結(jié)果表明,與S和FRP加固法相比,SW既能大幅度提高混凝土圓柱的極限承載力,又能顯著提高其位

3、移延性。如SW2(鋼筋網(wǎng)加兩層鋼絲網(wǎng))試件在承載力比S(鋼筋網(wǎng))試件高51％的情況下,SW2試件的位移延性達S試件的2.05倍;主要原因之一是SW試件優(yōu)越的配筋分散性使得加載過程中出現(xiàn)大量縱橫交錯的細(xì)小裂縫(≈網(wǎng)格間距)而大量耗能。提出了SW加固混凝土圓柱極限承載力計算公式,經(jīng)比較與試驗結(jié)果吻合較好。此外還探索了測量圓柱外表面砂漿環(huán)向應(yīng)變的方法。
　　2.鋼筋鋼絲網(wǎng)砂漿加固混凝土圓柱的小偏壓試驗研究
　　分別制作SW和S加固

4、混凝土圓柱共18根,進行了以小偏心距為影響因素的抗壓對比試驗研究。結(jié)果表明,偏心距對各加固柱的極限承載力有顯著影響;S和SW加固法均不能有效提高小偏心受壓試件的位移延性;實測SW試件極限承載力顯著高于既有偏壓承載力公式計算值。
　　3.鋼筋鋼絲網(wǎng)砂漿加固混凝土方柱的抗震滯回試驗研究
　　分別制作鋼筋鋼絲網(wǎng)砂漿(FS)、鋼筋網(wǎng)砂漿(S)加固混凝土方柱和對比柱(O)6根,進行抗震滯回試驗研究。結(jié)果表明,FS既能顯著提高混凝土方柱

5、的滯回耗能能力和側(cè)向位移延性,又能明顯增強試件的側(cè)向承載力和剛度。在FS加固試件的配筋率僅比S加固試件高11%的情況下,FS試件的總耗能是S試件的1.61倍;主要原因之一是鋼絲網(wǎng)的優(yōu)越配筋分散性避免了受力主筋與混凝土/砂漿的脫粘破壞,且在一定程度上使砂漿層保持裂而不碎,裂縫兩側(cè)砂漿相互摩擦擠壓耗能。本文還探討了柱底塑性鉸長度問題;并指出將能量耗散系數(shù)與總能耗結(jié)合才能合理評價構(gòu)件的抗震性能。
　　最后,結(jié)合研究現(xiàn)狀及試驗過程中所遇到