【摘要】：海洋工程中氯離子侵蝕是造成混凝土內(nèi)部鋼筋銹蝕、保護(hù)層開裂以及剝落等一系列耐久性問題的重要原因,同時(shí)海洋浪濺區(qū)和潮汐區(qū)的干濕交替又是對(duì)沿�；炷两Y(jié)構(gòu)最不利的環(huán)境條件,混凝土的性能劣化也多與干濕交替作用有關(guān)。為了保證這些結(jié)構(gòu)能夠滿足設(shè)計(jì)使用年限,每年都要花費(fèi)大量費(fèi)用來維修和加固這些受損結(jié)構(gòu)。而纖維編織網(wǎng)增強(qiáng)混凝土(Textile Reinforced Concrete,簡(jiǎn)稱TRC)作為一種新型水泥基加固材料,具有耐腐蝕、承載能力高等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)引起國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注并進(jìn)行了一系列的研究。此外,我國是一個(gè)多地震的國家,結(jié)構(gòu)抗震就成為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不能忽略的重要環(huán)節(jié)。但是,目前關(guān)于侵蝕環(huán)境下TRC加固RC試件抗震性能的相關(guān)研究較少,因此有必要進(jìn)一步研究氯鹽侵蝕環(huán)境對(duì)TRC加固RC結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。本文設(shè)計(jì)制作了17根鋼筋混凝土柱,其中5根未加固柱作為對(duì)比柱,另外12根均使用TRC加固,然后通過低周往復(fù)試驗(yàn),研究了常規(guī)環(huán)境下在TRC基體中摻入不同體積摻量的PVA短切纖維、氯鹽干濕循環(huán)次數(shù)以及氯鹽干濕循環(huán)和持載耦合作用三個(gè)因素對(duì)TRC加固RC柱抗震性能的影響,最后在已有理論基礎(chǔ)上,基于本文試驗(yàn)結(jié)果,建立了侵蝕環(huán)境下考慮干濕循環(huán)次數(shù)、環(huán)境-荷載耦合作用的TRC加固RC柱的恢復(fù)力模型。具體結(jié)論如下:1)TRC能夠限制裂縫的發(fā)展,增加試件的初始剛度,減緩試件屈服后的剛度退化速率,改善加固試件的破壞形態(tài),提高試件的變形和耗能能力,增強(qiáng)試件的抗震性能。當(dāng)PVA纖維摻量在一定范圍內(nèi)時(shí),會(huì)提高TRC的力學(xué)性能,增強(qiáng)TRC的加固效果,但是摻量過高后會(huì)對(duì)TRC造成不利影響�；谠囼�(yàn)數(shù)據(jù),PVA纖維體積摻量在0.5%左右時(shí)TRC加固柱的抗震性能最佳。2)在氯鹽干濕循環(huán)下,與未加固試件相比,TRC能夠顯著提高加固試件的開裂荷載、屈服荷載和峰值荷載,限制裂縫的發(fā)展,增加加固試件屈服前的剛度,延緩屈服后試件的剛度退化,提高加固試件的變形能力和耗能能力。氯鹽干濕循環(huán)對(duì)加固試件的開裂荷載影響不大,但隨著氯鹽干濕循環(huán)次數(shù)的增加,試件的屈服荷載和峰值荷載減小,耗能能力降低,試件的位移延性系數(shù)先增大后減小再增大,在試件屈服前后,剛度退化速率變化規(guī)律與位移延性系數(shù)相同,但到了位移加載后期,氯鹽干濕循環(huán)次數(shù)對(duì)試件剛度退化無明顯影響。3)隨著持載應(yīng)力比的增加,試件的滯回曲線越來越不飽滿,“捏攏”現(xiàn)象越來越明顯,滯回環(huán)的面積減小,試件的耗能能力降低,試件的延性系數(shù)呈現(xiàn)先增大后減小再增大的規(guī)律,但是對(duì)試件的剛度退化影響并不明顯。相同氯鹽干濕環(huán)境下,不同持載應(yīng)力比的加固柱,在正向加載時(shí),隨著持載應(yīng)力比的增加,試件的峰值荷載呈現(xiàn)出逐漸減小的趨勢(shì);在負(fù)向加載時(shí),峰值荷載的變化規(guī)律不明顯。施加一定比例的豎向荷載能夠提高加固試件在氯鹽侵蝕條件下的抗震能力。相同持載應(yīng)力比下,TRC加固柱的抗震性能要優(yōu)于未加固柱。4)在現(xiàn)有鋼筋混凝土柱恢復(fù)力模型的基礎(chǔ)上,基于試驗(yàn)結(jié)果,采用剛度退化三線性骨架曲線模型,簡(jiǎn)化了滯回規(guī)則,建立了氯鹽侵蝕環(huán)境下考慮干濕循環(huán)次數(shù)和環(huán)境-荷載耦合作用的TRC加固RC柱的恢復(fù)力模型,結(jié)果表明文中提出的恢復(fù)力模型與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。
【圖文】：

1 緒論固 RC 板、梁及其他試件力學(xué)性能的研究C 加固 RC 板于其良好的抗彎性能可用于板的加固，不僅可以提高抗板的延性和裂縫形態(tài)。Brückner A 等[32]對(duì)厚度為100mm采用 TRC 加固并進(jìn)行四點(diǎn)彎曲加載。試驗(yàn)結(jié)果顯示，加圖 1-1）均表現(xiàn)出了類似 RC 試件破壞的三個(gè)階段，即展階段和鋼筋屈服階段。與未加固板相比，TRC 加固顯提高，且隨纖維編織網(wǎng)層數(shù)的增加承載力提高幅度增加固板的抗彎承載力計(jì)算模型。

維編織網(wǎng)與聚合物水泥砂漿基體制成的 TRM 與一層 FRP 加固圖 1-2 不同加固材料加固 RC 梁的荷載-撓度曲線[57]Load deflection curves of RC beams reinforced by differen43]根據(jù) TRC 和 RC 結(jié)構(gòu)的特征，提出一種新的構(gòu)，，如圖 1-3 所示：采用 TRC 替代受拉區(qū)保護(hù)網(wǎng)替代部分鋼筋用量。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：自重小 TRC 和 RC 結(jié)構(gòu)充分利用和發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)。�；炷林袚饺刖郾├w維、在纖維編織網(wǎng)和細(xì)理措施都有利于結(jié)構(gòu)抗彎性能。根據(jù)聯(lián)合增強(qiáng)采用平截面假定按非線性分析理論給出了整個(gè)受矩-曲率曲線和跨中撓度計(jì)算公式，并且通過試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU375.3;TU352.11

【參考文獻(xiàn)】

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