基于IDA的“站桥合一”式高铁车站结构地震易损性分析

“站桥合一”式车站结构体系是大型交通枢纽车站的重要型式,具有结构形式复杂、质量刚度不均匀等特点,目前缺乏统一的抗震设计规范。本文以典型工程场地下的“站桥合一”式高铁车站结构为研究基础,采用基于IDA的地震易损性分析法,对该结构进行抗震能力评估,得到不同设防烈度地震下结构的失效概率。结果表明:不同地震动记录下结构的IDA曲线变化趋势大致相似,存在明显的“应力硬化”和“波动”特性;结构在强震作用下,不易出现倒塌破坏,在X、Y方向上对应超越概率为50%严重破坏性能水准的PGA值分别为5.4g与5.1g。本文能为此类结构的抗震设计研究提供理论参考。

纤维编织网增强混凝土双面加固不同损伤程度砌体墙抗震性能试验研究

为了研究纤维编织网增强混凝土(textile-reinforced concrete,TRC)加固不同损伤程度的砖砌体墙的抗震性能,对3片采用荷载损伤至不同程度而后用TRC加固的砌体墙和1片作为对比的未加固砌体墙进行低周往复试验。研究了TRC面层加固损伤砌体墙的破坏机理、滞回特性、变形能力和抗震性能等。结果表明:采用TRC面层加固不同损伤程度的砖砌体墙,能够显著提高墙体的变形能力,延缓墙体的开裂和刚度退化,改善加固后墙体的抗震性能;TRC面层对砖砌体墙具有良好的约束作用,改善砌体墙的脆性破坏模式,由加固前的剪切破坏转变为具有一定延性特征的弯剪破坏,提高了墙体的耗能能力,轻微损伤、中度损伤、重度损伤墙体的累积耗能分别提高了155.2%、135.9%和126.8%;经过TRC加固的不同损伤程度的砌体墙,墙体的受剪承载力可恢复至原墙之上,相较未加固墙体分别提升了20.9%、20.8%和22%。

TRC单面加固受损砖砌体墙抗震性能研究与受剪承载力分析

无筋砌体墙具有很强的脆弱性,在地震作用下容易发生破坏,但部分墙体在震后经过修复加固仍能继续承载。为研究纤维编织网增强混凝土(TRC)单面加固受损砖砌体墙的抗震性能,对3片TRC加固砌体墙和1片未加固砌体墙进行了低周往复试验,分析TRC单面加固砖砌体墙的破坏机制、滞回特性、位移延性和能量耗散。试验结果表明:TRC单面加固能够较好的约束受损墙体,改善墙体的脆性破坏特征,墙体裂缝宽度明显减小。TRC加固墙体的抗震性能得到不同程度的提高,相较于未加固墙体,未损伤单面TRC加固墙体、中度损伤单面TRC加固墙体和严重损伤单面TRC加固墙体的受剪承载力分别提高了23.4%、22.3%和13.5%;位移延性系数分别提高27%、7.5%和1.3%;耗散能量提高了78.2%、43.2%和7.1%。TRC单面加固对中度损伤墙体具有良好的加固效果,而对严重损伤墙体的加固效果有限。提出TRC加固构造柱约束砖砌体墙受剪承载力计算方法,计算值接近且低于试验值,未加固墙体、未损伤单面TRC加固墙体、中度损伤单面TRC加固墙体和严重损伤单面TRC加固墙体的受剪承载力计算值与试验值分别相差-0.1%、-4.7%、-12.0%和-14.0%。

纤维编织网增强混凝土加固砌体墙抗震性能试验研究

纤维编织网增强混凝土(textile-reinforced concrete,TRC)由于具有良好的限裂能力和耐腐蚀性,且使用水泥基材料作为基体,与砌体墙具有良好的黏结能力和协同受力性能,可用于砌体墙加固。为了研究TRC对砌体墙的抗震加固效果,通过4片墙体的低周反复荷载试验,对比分析单双面碳纤维网TRC和双面玄武岩纤维网TRC加固砌体墙的抗震性能。研究表明:采用TRC加固后可以使得墙体从未加固时的脆性剪切破坏转变为延性较好的剪切破坏和弯剪破坏;TRC加固可以有效提高墙体的承载能力、变形能力、刚度、延性以及耗能能力;相较于未加固试件,双面碳纤维网TRC加固墙体的延性和耗能能力提高幅度最大,分别提高了50.60%和211.95%;单面碳纤维网TRC加固墙体的抗震性能低于双面碳纤维网TRC加固墙体的,玄武岩纤维网TRC加固墙体的抗震性能低于碳纤维网TRC加固墙体的。

不同拼装方式的TRC永久性模板组合柱轴压性能试验研究

为研究TRC永久性模板的装配性能,设计了高强膨胀灌浆料、螺栓、环氧树脂砂浆以及螺栓和高强膨胀灌浆料相结合4种不同拼装方式的TRC永久性模板组合柱试件,通过轴心受压试验研究了该类组合柱的受力性能。结果表明:与素混凝土柱相比,TRC拼装永久性模板组合柱在破坏过程中展现出更好的控裂性能并且能够改善混凝土柱的裂缝开展模式;当采用螺栓和高强膨胀灌浆料相结合的方式进行拼装TRC永久性模板时,其轴心受压承载力最高,延性更好;与采用高强膨胀灌浆料进行TRC永久性模板拼装相比,采用螺栓和环氧树脂砂浆拼装时组合柱的承载力较高;与仅采用环氧树脂砂浆拼装相比,采用螺栓拼装时其对于核心混凝土的约束效果更强。最后,提出了TRC永久性模板组合柱轴压承载力理论计算公式,将试验值与理论值进行对比,验证了该理论计算公式的适用性。