隨著我國城市化建設(shè)的步伐不斷加快,早期建設(shè)的老舊房屋相對滯后于日益發(fā)展的城市功能需求,而早期建設(shè)的建筑物抗震能力低是造成我國地震災害嚴重的主要原因。在歷次的震害中發(fā)現(xiàn),RC(鋼筋混凝土)柱雖為建筑結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件,但大部分在震害中并未完全損壞,仍具有一定的承載能力,修復價值較高。因此,對既有建筑進行加固改造具有很大的市場需求。作為當今國際上先進的抗震設(shè)計方法-基于性能的抗震設(shè)計,能夠較好地評估結(jié)構(gòu)在地震作用后的損壞程度。基于以上原因和方法,本文將經(jīng)歷低周往復加載作用損壞的RC柱作為震損柱,采用圓鋼管、方鋼管、圓鋼管(底部空隙)及增大截面等方法進行局部加固,再通過低周往復加載試驗,研究其加固后的抗震性能,主要研究的工作內(nèi)容如下:(1)根據(jù)我國規(guī)范要求,通過變化軸壓比、震損程度、加固方式共設(shè)計了14個RC柱試件,其中2個作為對比試件,12個為預損試件。分別進行了14個RC柱試件的低周往復加載預損試驗、12個預損試件加固后的低周往復加載試驗,分析了RC柱試件加固前及加固后的破壞現(xiàn)象、延性、耗能能力、剛度退化等抗震性能。(2)基于骨架曲線劃分了RC柱試件加固前及加固后的6個性能狀態(tài)以及相對應的變形限值,并給出各性能狀態(tài)下試件加固前與加固后對應的宏觀破壞狀態(tài),建立變形限值與破壞程度對應的關(guān)系。將震損試件加固后的變形限值進行單因素分析和研究,結(jié)果表明,軸壓比對試件性能影響最大,其次為加固方式。(3)根據(jù)RC柱試件加固前和加固后兩次試驗結(jié)果進行對比分析,研究了RC柱試件加固后較加固前的抗震性能效果。結(jié)果表明:震損RC柱試件經(jīng)過加固后其抗震性能均有所提高,圓鋼管優(yōu)于方鋼管、方鋼管優(yōu)于增大截面加固。高軸壓力作用下試件抗震性能提高幅度更顯著。(4)對RC柱試件加固后與加固前6個性能狀態(tài)相對應的變形限值進行對比研究,震損RC柱試件加固后各性能狀態(tài)的變形限值基本上高于加固前原震損試件及對比試件。在低軸壓力作用下試件加固后極限變形限值與加固前及對比試件較為接近;在高軸壓力作用下試件加固后極限變形限值較加固前原震損試件及對比試件有大幅度提高。(5)通過對比分析加固前及加固后的兩次試驗結(jié)果,對本文震損RC柱的加固方式進行優(yōu)化,并提出設(shè)計建議。
【學位單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TU375.3;TU352.11
【部分圖文】：

我國《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2010）[48]（以下簡稱《高規(guī)》）給出基于構(gòu)件變形承載力的抗震性能指標，然而此種方法無法反應構(gòu)件的滯回特點，對結(jié)構(gòu)件的變形性能無法量化。本章結(jié)合前人的研究成果，對 RC 構(gòu)件的變形性能進行量化2.1 基于性能的抗震設(shè)計方法上世紀 90 年代初，美國學者 VitelmoV.Bertero 提出了基于性能的抗震設(shè)計理論。是一種全新不同于傳統(tǒng)的抗震設(shè)計方法，彌補了傳統(tǒng)抗震設(shè)計方法中結(jié)構(gòu)破壞程度量的不足，為業(yè)主提供了諸多可選擇的性能目標[46]。設(shè)計人員可根據(jù)相應的性能目標對筑結(jié)構(gòu)的選型和可能發(fā)生的經(jīng)濟損失進行預先控制。在滿足結(jié)構(gòu)安全性能下提高承載力和變形能力，并向業(yè)主反饋性能目標所采取的技術(shù)方案和經(jīng)濟指標，進而業(yè)主可依建筑物的重要性、設(shè)防烈度、震后修復經(jīng)濟損失及修復難易程度等因素綜合考慮選擇應的抗震性能目標[47]�；谛阅艿目拐鹪O(shè)計流程見圖 2-1 所示。性能目標的選用

（d）混凝土澆筑振搗 （e）試件拆模及養(yǎng)護圖 3-4 原始 RC 柱試件制作過程圖試件C 柱試件經(jīng)過震損后，再重新加固，現(xiàn)場試件加固制作過程中各 3-5 所示。

（e）混凝土澆筑及養(yǎng)護 （f）刷涂料及粘貼應變計圖 3-5 震損后加固試件制作過程圖3.5 原始試件加載及測量預損試驗采用擬靜力加載方式對 RC 柱試件進行加載，由美國 MTS 公司生產(chǎn)的作動筒提供往復荷載，加載位置距試件頂部 150mm 處。試驗加載裝置如圖 3-6 所示。
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本文編號：2871054