喷射BFRP加固震损混凝土框架T形梁板抗震性能试验研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:xuleiyang
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钢筋混凝土框架结构是我国城镇房屋中广泛采用的结构形式,在不同程度的地震灾害中,除了少数坍塌或破坏严重外,大部分混凝土框架结构房屋为轻度或中度损伤,属于“可修复”、“可加固”的范畴,对震损钢筋混凝土结构进行抗震加固具有非常重要的意义。喷射纤维增强复合材料(Sprayed FRP)加固是欧美、日本等国在结构加固研究领域的最新技术,借助一定喷射机械将短切纤维与树脂的混合物高速喷射到结构表面形成一定厚度喷射材料层,与被加固结构紧密结合形成整体共同工作,具有轻质高强、施工方便的特点,可对震损混凝土结构进行快速修复和加固。目前国内外关于喷射FRP加固方法的研究大多采用的是玻璃纤维材料,鉴于喷射短切GFRP材料存在易脆断、老化和耐久性不佳等缺点,本文选用新型玄武岩纤维制备喷射加固材料,主要研究喷射BFRP加固方法对震损混凝土框架T形梁板抗震加固效果,主要完成了以下研究工作:1.采用短切喷射成型工艺,进行了玄武岩纤维(BF)、碳纤维(CF)、玻璃纤维(GF)三种FRP材料试件的分组制备试验,以及震损混凝土框架T形梁板试件的喷射BFRP加固,对喷射FRP施工技术进行了研究。2.通过对喷射BFRP、GFRP和CFRP共10组材料试样进行拉伸试验,分析拉伸强度、断裂伸长率、弹性模量等试验数据,对比不同的喷射纤维聚合物材料的受力变形性能,研究不同树脂基体(不饱和聚酯树脂和乙烯基酯树脂)、纤维含量、纤维短切长度对喷射纤维增强聚合物拉伸性能的影响。试验结果表明,喷射BFRP拉伸强度和弹性模量较高,断裂伸长率较大,综合性能最好,树脂基体为乙烯基酯,纤维体积率为20%,纤维长度为30mm时喷射BFRP材料强度和延性都较好。3.通过对4个T形梁板试件(一个对比试件,一个未预损加固试件,两个预损加固试件)进行水平低周往复荷载作用下的拟静力抗震试验,研究喷射玄武岩纤维增强聚合物(BFRP)加固震损混凝土T形梁板的抗震性能和加固效果。通过对各试件的破坏形态,极限承载力,荷载-位移滞回曲线、和延性系数等试验验结果分析,对比加固和未加固、预损和未预损试件的抗震性能,分析不同加固方案的抗震加固效果。试验结果表明,喷射BFRP加固可有效提高震损混凝土框架T形梁板的极极限承载能力和耗能能力,对震损T形梁板极限变形能力和延性有明显的改善,增加喷射BFRP加固层厚度可以有效提高震损T形梁板的抗震加固效果。4.通过对加固后T形梁板的破坏形态、受力机理进行分析,建立了喷射BFRP加固T形梁板的抗震受弯和受剪承载力计算公式。最后总结了本文的主要研究成果,并提出了需要进一步研究和解决的问题。
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