CFRP加固震損與銹蝕鋼筋混凝土柱的抗震性能研究.pdf

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)長期處于氯鹽環(huán)境下（如海洋環(huán)境、橋梁撒鹽除冰等），將由于氯離子侵蝕而產(chǎn)生內(nèi)部鋼筋銹蝕，而鋼筋的銹蝕不僅將減小鋼筋截面面積，也將降低鋼筋與混凝土的粘結(jié)作用，從而造成結(jié)構(gòu)整體性能退化。如果這種結(jié)構(gòu)遭遇地震，即使設(shè)計時滿足抗震要求，也可能會發(fā)生嚴(yán)重破壞甚至倒塌。因此評估銹蝕結(jié)構(gòu)抗震性能，探討銹蝕結(jié)構(gòu)的抗震加固技術(shù)，提高銹蝕結(jié)構(gòu)的抗震性能極為重要?；诖?，本文以氯鹽環(huán)境下的鋼筋混凝土柱為研究對象，進(jìn)行了以下研究：
　　（1）

2、采用電化學(xué)加速腐蝕的方法制作了10根銹蝕率10％左右的鋼筋混凝土柱，并完成該鋼筋混凝土試件的低周反復(fù)荷載試驗，得到了銹蝕鋼筋混凝土柱的滯回曲線和骨架曲線。通過與未銹蝕柱的試驗結(jié)果對比發(fā)現(xiàn)銹蝕鋼筋混凝土柱的承載力、延性和耗能能力等抗震性能指標(biāo)均明顯退化，分別比未銹蝕柱降低了12%、26.8%和55%。
　?。?）研究了碳纖維布（CFRP）加固銹蝕鋼筋混凝土柱的抗震性能，探討了不同初始震損程度和加載側(cè)移率下碳纖維布的加固效果。研究結(jié)果

3、表明，隨著銹蝕柱初始震損程度的增加，環(huán)向粘貼碳纖維布的加固效果降低，在加載側(cè)移率為2%時，初始震損30%的加固柱比初始震損15%的加固柱整個過程耗能減少54%。隨著銹蝕柱加載側(cè)移率的增加，環(huán)向粘貼碳纖維布的加固效果提高，在加載側(cè)移率1%和2%時，碳纖維布加固之后試件耗能能力分別提高65.4%和235%。
　?。?）基于低周疲勞作用下鋼筋混凝土構(gòu)件疲勞壽命方程，結(jié)合本試驗結(jié)果分析了銹蝕鋼筋混凝土柱滯回耗能與位移延性系數(shù)的關(guān)系，近似為

4、衰減關(guān)系。并使用的Park-Ang雙參數(shù)地震損傷模型和王東升提出的Park-Ang雙參數(shù)地震損傷模型改進(jìn)形式，評估了試件不同試驗現(xiàn)象的損傷指數(shù)，建議改進(jìn) Park-Ang雙參數(shù)地震損傷模型可修復(fù)破壞和倒塌破壞損傷指數(shù)的臨界值分別取為0.4和0.8。
　?。?）采用OpenSEES軟件分別進(jìn)行了銹蝕鋼筋混凝土柱和CFRP加固銹蝕鋼筋混凝土柱的Pushover分析，通過與試驗結(jié)果進(jìn)行對比研究。OpenSEES的纖維模型單元在在側(cè)移率較