超彈性形狀記憶合金絲約束RC短柱抗剪性能試驗研究.pdf

1、短柱作為混凝土結(jié)構(gòu)重要的豎向承重構(gòu)件之一，在地震的作用下，由于其自身側(cè)限剛度大、變形能力差，往往易發(fā)生脆性剪切破壞。預(yù)應(yīng)力SMA加固技術(shù)是以形狀記憶合金（Shape Memory Alloys，即SMA)這種新型智能材料為主要依托發(fā)展起來的全新的建筑結(jié)構(gòu)加固方法。它利用形狀記憶合金超彈性和形狀記憶效應(yīng)兩大特殊性能可為短柱加固提供良好的側(cè)限約束和強大的恢復(fù)力，是把現(xiàn)行主流的預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)工藝和形狀記憶合金這種智能材料適當(dāng)?shù)亟Y(jié)合在一起所形成

2、的一種新型的加固技術(shù)嘗試，在既有建筑的加固領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)該有良好的應(yīng)用前景。
　　本文首先對1.2mmSMA絲材進行了力學(xué)性能的試驗研究，為后續(xù)短柱加固試驗方案的設(shè)計提供可靠的理論基礎(chǔ)；然后分別對1個對比件和8個SMA絲加固的RC短柱開展了低周往復(fù)試驗，主要對不同軸壓比、SMA絲材預(yù)應(yīng)力水平和配置率工況下的超彈性形狀記憶合金絲約束的RC短柱進行受剪性能的試驗研究，試驗通過對所有試驗構(gòu)件的上部端頭施加低周往復(fù)的水平荷載，模擬地震作用下的受

3、力狀況，測得所有試件的開裂、屈服和極限荷載、柱上端的水平側(cè)向位移以及柱受力筋的應(yīng)變等主要參數(shù)，整理試驗實測數(shù)據(jù)并依此完成試件的荷載-位移滯回曲線、骨架曲線、承載力和延性變化、剛度退化曲線以及耗能能力的分析，研究了不同軸壓比、預(yù)應(yīng)變值和加固量對RC短柱的破壞形態(tài)、抗剪承載力、變形性能和耗能機制的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明，軸壓比、SMA絲材預(yù)應(yīng)變水平和配置率均對RC圓短柱的破壞形態(tài)、抗剪承載力、變形性能和耗能機制等抗震性能產(chǎn)生了較為明顯的影響

4、，約束后的RC短柱的破壞形態(tài)均由對比柱的剪切破壞轉(zhuǎn)變?yōu)榱司哂幸欢ㄑ有缘膹澕羝茐幕驈澢茐?；在中低軸壓比的條件下，試件的各項抗震性能隨軸壓比的增大不斷增強，但在高軸壓比的條件下，除試件的抗剪承載力影響不大的情況外，其他抗震性能均有一定程度的衰減；預(yù)應(yīng)力試件的約束絲材會比非預(yù)應(yīng)力試件更早、更好地參與到RC圓柱的受力中去，分擔(dān)試件受到的剪力，約束試件的核心混凝土，更好地改善了試件的抗震性能；隨著絲材配置率的提高，約束試件的抗剪承載力、延性和耗