CFRP加固锈蚀钢筋混凝土柱抗震性能研究

钢筋锈蚀是引起在役结构抗震性能降低的主要原因。想要正确评估锈蚀结构在地震作用下的损伤,则需要以锈蚀钢筋混凝土构件为研究对象,研究其抗震性能的降低情况。因此,采用外加电流加速混凝土中钢筋锈蚀的方法制作4个锈蚀钢筋混凝土试件,对其中3个锈蚀钢筋混凝土试件进行CFRP加固处理,通过水平往复荷载下的试验,研究CFRP加固对锈蚀试件的承载力、延性和滞回性能的影响。

CFRP加固锈蚀钢筋混凝土柱承载力试验研究

设计制作12根钢筋混凝土试验柱,研究在轴心受压、小偏心受压和大偏心受压条件下试验柱承载力的降低规律和碳纤维布(CFRP)加固后锈损柱承载力恢复的规律。

锈蚀钢筋混凝土柱的强度-变形分析模型

对锈蚀钢筋混凝土柱的抗震性能进行了试验研究,分析锈蚀试件的破坏过程和破坏特点,重点研究了柱纵筋锈蚀率和轴压比对锈蚀钢筋混凝土柱受力性能的影响。在试验研究基础上,对反复荷载作用下钢筋混凝土柱的分析模型进行修正,建立了锈蚀钢筋混凝土柱的压-剪-弯交互作用分析模型,应用改进斜压场理论、传统截面分析法对锈蚀钢筋混凝土柱的受剪机理、受弯机理进行分析,通过锈蚀压弯构件轴向应变的变形协调将受弯模型和受剪模型结合,最终计算获得锈蚀钢筋混凝土柱的承载能力和极限变形,并通过12根锈蚀钢筋混凝土柱的试验结果对建议分析模型进行了验证。研究结果表明:锈蚀钢筋混凝土柱承载能力试验值与计算值之比的平均值为1.107,方差0.010,吻合较好;锈蚀试件按建议分析模型计算得到的极限变形与试验数据接近,平均值为0.873,方差0.051。因此,建议模型可分析水平反复荷载作用下锈蚀钢筋混凝土柱的极限变形和承载能力。

碳纤维加固锈蚀钢筋混凝土柱轴压承载力的可靠性研究

为研究碳纤维加固钢筋混凝土柱轴压承载力变化规律,提出基于JC法的钢筋混凝土柱轴压承载力可靠度计算方法。考虑钢筋锈蚀率、碳纤维加固量、荷载效应比等因素,应用MATLAB计算软件进行数值分析,结果表明钢筋锈蚀后柱的可靠度指标偏低,若粘贴4层碳纤维布,可提升约33%柱的可靠度指标;在加固前后,柱的可靠度指标均随荷载效应比的增大而减小;钢筋的锈蚀率对结构可靠度指标影响显著,可靠度指标随锈蚀率增加而降低;碳纤维布每增加1层,柱的可靠度指标提高3.7%~5.8%。

锈蚀钢筋混凝土柱地震作用性能研究

随着新时期发展,为了有效的研究锈蚀钢筋混凝土柱地震作用性能,应该重视深入工作实践,不断总结完善的研究策略,以提高研究水平,从而为相关工作有效开展提供技术支持。

探索锈蚀钢筋混凝土柱地震作用下滞回行为

通过对锈蚀钢筋混凝土柱地震作用下滞回行为研究,能够有效的提高对于相关工程的分析能力,利于不断提高抗震水平,基于此,本文结合工作实践,积极对其进行了有效分析,希望分析能够为相关技术人员提供有效从哪看。

锈蚀钢筋混凝土柱基于变形的性能指标研究

采用ABAQUS有限元软件,对按GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》和GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》设计的342个锈蚀钢筋混凝土柱进行有限元分析,研究钢筋的锈蚀率、轴压比、剪跨比、配箍率和纵向钢筋配筋率等参数对钢筋混凝土柱变形性能的影响。结果表明:当钢筋的锈蚀率较小时,构件的变形性能受锈蚀率影响不大;当钢筋的锈蚀率达到10%以后,构件的破坏形态发生改变,变形能力急剧退化;随着轴压比的增大,构件的变形能力降低;轴压比较小的构件变形性能受剪跨比影响比轴压比较大的构件明显;随着配箍率和纵向钢筋配筋率的增大,构件的变形能力有所提高;提出了锈蚀钢筋混凝土柱抗震性能等级和性能界限状态的划分方法,以塑性转角作为变形性能指标,对数值计算结果进行统计分析,得到了锈蚀钢筋混凝土柱各性能界限点的塑性转角统计特征值。研究成果可为钢筋混凝土结构全寿命的性能化抗震设计和抗震性能评估提供参考。

基于反向传播神经网络的锈蚀RC柱抗压承载力预测

为了解决当前锈蚀钢筋混凝土(Reinforced concrete,RC)柱极限抗压承载力预测中模型普适性差、计算繁琐、精度有限问题,提出了一种基于反向传播神经网络(Backpropagation neural network,BPNN)的锈蚀RC柱极限抗压承载力预测方法。首先,考虑不同的试件尺寸、布筋方式、锈蚀率等因素影响,搜集了既有文献192个试验数据,并分为训练集与测试集;其次,基于训练集数据,通过BPNN算法训练回归各影响因素与锈蚀RC柱极限抗压承载力间的非线性映射关系,得到锈蚀RC柱极限抗压承载力预测模型;最后,基于测试集数据,对该模型的预测精度进行验证,与解析预测模型进行横向对比。结果表明:所提方法的预测结果与各类构件的试验数据吻合较好,决定系数达到0.981,整体精度高,普适性好;相较于解析方法,所提方法的预测精度显著提升,积分绝对误差和平均百分误差分别提升了46%和40%。所提方法可为锈蚀RC柱抗压性能的评估与预测提供参考。