预应力钢带加固钢筋混凝土短柱抗震性能试验研究

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地震作用下,钢筋混凝土短柱常发生脆性剪切破坏,导致其抗震性能较差。预应力钢带加固技术是一种新型混凝土结构加固技术,适用于钢筋混凝土短柱抗震加固,具有施工简便、成本较低和性能优良等显著优势,具有广阔应用前景。本文开展了6个预应力钢带加固钢筋混凝土短柱的低周反复试验,通过与2个未加固的普通钢筋混凝土短柱对比研究,验证了预应力钢带对钢筋混凝土短柱横向约束的效果,预应力钢带可以有效提高混凝土极限变形能力、防止混凝土压碎剥落和纵筋屈曲,能有效抑制混凝土裂缝扩展和减缓试件刚度退化。进一步结合预应力钢带加固钢筋混凝土短柱的拟静力试验,深入研究了预应力钢带加固柱的破坏形态、滞回曲线、位移延性系数、骨架曲线、耗能性能、刚度退化以及应变变化,分析了轴压比、剪跨比、钢带间距对钢筋混凝土短柱抗震性能的影响,研究结果表明,预应力钢带加固的钢筋混凝土短柱具有良好抗剪承载力、延性、变形能力和耗能性能,抗震性能良好。随后通过与1个相同横向约束力水平下的碳纤维加固钢筋混凝土短柱对比研究,表明采用预应力钢带加固技术对钢筋混凝土短柱加固,其加固效果接近,而经对两种加固方法的成本进行对比,表明预应力钢带加固钢筋混凝土短柱具有显著经济优势和施工操作优势。结合试验研究结果,进一步分析了预应力钢带加固钢筋混凝土短柱的抗剪机理,并通过理论推导,建立了预应力钢带加固钢筋混凝土短柱抗剪承载力的计算公式,所建议公式计算结果与试验结果吻合较好。
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