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目前,国内外对粘贴CFRP和外包钢加固混凝土结构的工程研究较成熟,而对用外包钢和粘贴CFRP两种方法复合加固混凝土结构的研究较少,且主要集中在梁、柱、节点等单个构件,而对外包钢和粘贴CFRP复合加固整体混凝土框架的试验研究更是甚少,尤其是受损的钢筋混凝土框架结构尚属空白。由于实际工程中需要加固的往往是受损的整体框架结构,因此本文采用CFRP和角钢两种加固材料对三榀受损钢筋混凝土框架复合加固,再进行水平低周反复荷载的抗震试验及研究,本文主要内容如下:
本文对原有的三榀受损框架用角钢和CFRP两种加固材料在节点和柱底固定端进行复合加固,然后进行施加水平低周反复荷载的抗震试验,使试件达到最大承载力而破坏。试验记录了复合加固框架的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载、框架的水平位移及其角钢和CFRP的应变和试件裂缝的发展和分布情况。根据试验结果,绘制三榀复合加固框架的滞回曲线、骨架曲线和CFRP的滞回曲线以及角钢的荷载.应变变化图,对比分析三榀框架的承载力、延性和滞回耗能能力等抗震性能,最后把试验值和理论推导值进行对比分析。
通过对试验结果分析和研究发现,受损钢筋混凝土框架经角钢和CFRP复合加固后,在水平地震作用下具有更高的承载力和良好的延性;受损框架复合加固后仍具有良好的滞回耗能能力;试件角钢在水平低周反复荷载作用下拉压应变变化复杂,在设计时应予以考虑;CFRP在水平地震作用下具有一定的耗能能力。可以采用已推导出的角钢和碳纤维布复合加固钢筋混凝土框架柱端的理论计算公式,计算复合加固受损钢筋混凝土框架的承载力,与试验结果符合较好,低于试验值。