钢支撑加固震损钢筋混凝土框架抗震性能试验研究

钢支撑加固是钢筋混凝土框架结构的一种常用抗震加固方法.本文设计了两榀框架,编号为KJ-1、KJ-2.其中KJ-1进行低周反复荷载试验直至破坏,作为对比试件中途不经加固;KJ-2先推至框架屈服,然后用钢支撑加固,再进行低周反复荷载试验.通过低周反复荷载试验,分析钢支撑加固对震损后混凝土框架的破坏机制、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、承载力退化、位移延性以及耗能能力等的影响,并与未加固混凝土框架进行对比分析,从而对不等跨钢筋混凝土框架结构震损建筑进行抗震评价、修复和加固技术研究,给出钢支撑加固框架的层间刚度公式,为钢支撑加固设计提拱参考.

CFRP加固震损填充墙RC框架结构抗震性能试验研究

为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)加固震损填充墙钢筋混凝土(RC)框架结构抗震性能,完成了3榀已经震损的填充墙RC框架试件及1榀完好空框架试件CFRP加固后的拟静力试验,获得了CFRP加固震损后填充墙RC框架结构的破坏形态和滞回曲线,分析其承载力、刚度退化、耗能和延性等抗震性能指标,并与完好未加固试件进行对比。结果表明:CFRP加固震损空框架试件,可以有效提高试件的峰值承载力和耗能能力,结构刚度退化水平缓于原试件;CFRP加固震损刚性连接填充墙RC框架试件,可以恢复试件的承载力、刚度和耗能能力至震损前水平;CFRP加固震损柔性连接填充墙RC框架试件,由于橡胶的存在延缓了填充墙与框架之间较强的顶推作用,延缓了填充墙的破坏,使得框架和填充墙依然能够协同工作继续抵抗水平荷载,当试件较大变形时,CFRP充分发挥约束作用,其峰值承载力、耗能能力都可以得到显著提高,刚度退化也较原试件缓慢。

Y型偏心钢支撑加固震损混凝土框架的滞回性能试验

为研究Y型偏心钢支撑加固震损混凝土框架结构的抗震性能,通过对2榀1/3缩尺、单层、单跨损伤的混凝土框架采用Y型偏心钢支撑加固后的低周往复加载试验,系统研究Y型偏心支撑加固震损混凝土框架的滞回性能、刚度退化、延性性能、耗能能力及耗能梁段的剪切变形等。结果表明:Y型偏心钢支撑加固震损混凝土框架具有较高的水平承载力和抗侧刚度,并具有较强的耗能能力。随着耗能梁段腹板高度的增加,加固后试件的水平承载力有所提高,但试件的位移延性和耗能等性能略有劣化。

震损RC框架建模方法与剩余抗震能力评估

为给震后损伤建筑的处理决策提供理论依据,对损伤RC框架结构剩余抗震能力展开研究。通过对大量RC柱的拟静力试验数据进行回归分析,提出考虑强度、刚度和延性退化的损伤塑性铰三折线恢复力模型的确定方法。基于OpenSees仿真平台,建立损伤程度逐渐增大的D1~D5框架的数值模型,分别选取基于结构易损性的倒塌储备系数CMR和基于能力谱的性能冗余率SPI作为量化震损结构抗震能力残余率的指标进行分析。结果表明:RC框架结构抗震能力的降低速率与损伤程度呈正相关;框架由中等损伤D3转变为严重损伤D4~D5时,CMR分别为完好结构的0.92、0.85和0.76,SPI的残余率R分别为0.85、0.72和0.47;易损性分析与性能冗余率分析这两种方法相比,易损性分析时采用的层间位移角限值实质为衡量完好结构的指标,而性能冗余率分析直接以承载力和变形能力降低的损伤结构的能力谱为基础,对抗震能力残余率的评估更加准确且计算更简便。

震损钢筋混凝土平面框架结构抗火性能研究

为明确混凝土框架结构受地震破坏造成的几何损伤对其遭受地震次生火灾后耐火性能退化规律的影响,分析总结震害资料以及抗震实验记录,将混凝土保护层剥落、残余变形作为混凝土结构的震损形式,通过数据统计与回归分析的方法确定损伤尺寸,从而建立了两层两跨震损钢筋混凝土平面框架有限元模型,得到了框架结构变形特点和受火位置、轴压比、层间位移角对平面框架结构耐火极限的影响规律。

CFRP加固震损非延性RC框架抗震性能试验研究

为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)加固震损非延性钢筋混凝土(RC)框架抗震性能,制作并完成了1榀1/2缩尺两层两跨非延性RC框架子结构试件加固前后的拟静力试验.将试件加载至峰值承载力,对采用外包CFRP法对震损节点处进行加固后的试件进行试验研究,获得了CFRP加固震损非延性RC框架的破坏形态与滞回曲线,分析了其刚度、强度、延性和耗能等抗震性能指标,并与完好结构进行对比.分析结果表明:CFRP加固对提高震损非延性钢筋混凝土框架结构的最大水平承载力、初始刚度有限,对其耗能能力提升明显;加固结构的平均位移延性系数为2.81;当其最大层间位移角到达1/50时,加固结构依然具有较大的安全储备空间,加固后的震损非延性RC框架结构可以用于地震区.

快速可恢复性震损框架结构的抗震性能研究

为研究已震损的钢筋混凝土框架结构的快速可恢复性,对7榀框架进行了预震损及快速加固修复,养护24h后进行低周反复荷载破坏试验,并对比研究了灌浆料种类及钢丝网层数对加固效果的影响。与未损框架结构进行骨架曲线、位移延性系数、刚度退化曲线及等效粘滞阻尼系数等参数的对比分析,计算结果表明,钢丝网复合灌浆料修复对框架的承载力提高作用是有限的,但对抗震性能的提高作用效果明显;两种灌浆料加固均表现出良好的延性。试验结果表明,采用环氧灌浆料不加钢丝网的加固形式即可使加固框架满足抗震需要,为震后建筑的快速修复提供了理论依据。