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近年来,损伤钢筋混凝土框架的抗震加固越来越受到人们关注。结构不同损伤类型及损伤程度将直接影响加固方案以及加固后结构的抗震性能。目前针对钢筋混凝土框架中的梁、柱以及节点构件加固的研究较多,而对于整体损伤钢筋混凝土框架加固的研究较少。本文结合河南省重点科技攻关项目(132102310277),基于钢筋混凝土框架模拟地震作用下的试验及有限元分析,对整体损伤框架结构采用不同的加固方法进行了推覆(Pushover)分析。主要研究内容如下:
基于本课题组对钢筋混凝土框架及CFRP布加固混凝土框架在水平低周反复荷载下的试验,建立有限元Pushover分析模型,通过对2种试验框架的Pushover计算分析,得到钢筋混凝土框架及CFRP布加固混凝土框架屈服荷载、屈服位移、极限荷载和极限位移,和试验值基本吻合。基于此模型,分别建立了角钢加固和钢支撑加固的钢筋混凝土框架模型,并对其进行Pushover分析,研究不同方法加固混凝土框架的抗震性能。
然后,通过定义钢筋混凝土框架刚度降低系数,实现对不同程度损伤混凝土框架结构的有限元建模,分别对采用CFRP、角钢和钢支撑加固的损伤钢筋混凝土框架有限元模型进行Pushover计算,综合分析损伤程度及加固方法对钢筋混凝土框架加固后抗震性能的影响。
最后,在单层单跨钢筋混凝土框架损伤加固研究的基础上,建立多层多跨钢筋混凝土框架有限元模型进行Pushover计算,分析混凝土框架在分别采用CFRP布、角钢和钢支撑加固后的抗震性能。根据不同加固方法的特点,结合未加固前混凝土框架梁端和柱端塑性铰出现的先后顺序以及塑性铰最终达到的状态,提出整体加固与局部损伤构件加固相结合的综合加固方法。建立采用综合加固法的损伤钢筋混凝土框架有限元模型,对模型进行Pushover分析,将其计算值与采用单一加固法的计算值对比分析,研究综合法加固损伤混凝土框架抗震性能的优点。