不同类型片材加固剪力墙性能比较研究

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碳纤维片材和玄武岩纤维片材具有优良的力学性能,是两种高效、经济和施工简便的加固材料。目前这两种纤维片材已广泛应用于混凝土结构加固工程中。国内外学者和工程技术人员进行了很多试验研究和实际工程加固应用,也取得了一些的研究成果和施工经验。但到目前为止,大都是研究用纤维片材加固钢筋混凝土梁、板和柱等构件,探讨加固后钢筋混凝土构件的静、动力性能,对于两种纤维片材加固钢筋混凝土剪力墙的比较研究比较少。本文基于碳纤维片材和玄武岩片材加固钢筋混凝土墙在低周反复荷载下的试验研究成果,就这两种类型的纤维片材对钢筋混凝土剪力墙加固效果进行了对比分析,得到以下主要研究成果:(1)通过对加固后剪力墙低周反复加载试验过程的分析,研究了在试验过程中两种纤维片材对剪力墙裂缝的发生及发展、钢筋应变、纤维片材和剪力墙的共同受力等方面的影响,并对碳纤维片材和玄武岩片材所起的作用进行了分析;(2)采用置换损坏混凝土和纤维片材的联合加固方式能够超过加固前未损坏的原剪力墙的正截面承载能力。当粘贴一层和二层纤维片材时,两种纤维片材对剪力墙正截面承载力提高程度基本相同,当粘贴三层纤维片材时,碳纤维片材对剪力墙正截面的承载力可提高115%,比玄武岩纤维片材的提高程度大。(3)分析了使用两种纤维片材加固对剪力墙抗震性能的影响。通过加固前后剪力墙两次受力下的荷载-水平位移滞回曲线、骨架曲线、延性系数和耗能能力等的分析,探讨了用两种材料加固后对剪力墙变形、延性、耗能等方面的影响。与加固前未损坏的原剪力墙进行对比的结果表明,从延性上看,当粘贴一层时,碳纤维片材加固后剪力墙的延性可提高到133%,明显高于玄武岩纤维片材加固剪力墙的延性提高程度;当粘贴二层时,玄武岩纤维片材加固剪力墙延性可提高到145%,比碳纤维片材加固剪力墙115%,提高的程度大。当粘贴三层时,碳纤维片材加固的剪力墙延性可提高到134%与玄武岩纤维片材加固剪力墙的延性提高程度相同。从耗能方面看,随着层数的增加,玄武岩纤维片材加固剪力墙的耗散性能突显出来,比碳纤维片材加固剪力墙的耗散性能要强。
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