小跨高比钢筋混凝土柱、墙抗震性能研究

论文摘要

根据现行设计规范,重庆地区按地震区划分属于六度抗震设防区域。然而这一地区还存在大量九十年代以前设计建造的未考虑抗震设计或抗震设防不足的多高层钢筋混凝土建筑物,此类建筑物中部分柱、墙等竖向受力构件仅按构造配筋。本文针对该类建筑物中较小跨高比的钢筋混凝土柱、墙构件的抗震性能进行了试验研究。本文使用“建研式”试验加载装置对6根短柱和4片低矮剪力墙进行低周反复荷载试验。根据试验结果,研究了配箍率、轴压比以及环向外包碳纤维布等因素对构件抗震性能的影响。本文主要研究工作及所取得的结论:①对2根剪跨比为1.4,轴压比为0.38,配箍率分别为1.5%和2.0%的钢筋混凝土短柱进行对比试验。通过对比试验结果,发现配箍率的改变对承载能力影响不明显,配箍率高的试件表现出的更好塑性变形能力,但耗能能力相比配箍率小的试件更差。②对4根剪跨比为1.96,按照六度区三级抗震设防要求构造配筋的钢筋混凝土短柱按照不同轴压比进行两两分组,分别进行碳纤维加固对比试验。结果表明,经碳纤维加固后,试件承载力均无明显改变,塑性变形能力和耗能能力均有较大提高,其提高的幅度根据轴压比的不同而具有较大差异。对未加固试件,轴压比对抗震性能影响显著。③对2片高宽比为0.5,按照六度区三级抗震设防要求构造配筋的矩形截面钢筋混凝土剪力墙进行碳纤维加固对比试验。对比试验结果,发现加固后试件承载力和塑性变形能力均有较大提高了,而耗能能力下降。④对2片高宽比为0.5,按照六度区三级抗震设防要求构造配筋,带端柱约束的钢筋混凝土剪力墙进行碳纤维加固对比试验。对比试验结果,发现碳纤维加固后试件承载力略提高,表现出更好的塑性变形能力和耗能能力。另外,在构件阴角部位粘贴碳纤维布采用钢管夹具夹持施加外力的技术方案可行,且具有较好效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.2 钢筋混凝土柱、墙抗震性能研究进展
• 1.2.1 钢筋混凝土柱研究现状
• 1.2.2 钢筋混凝土墙研究现状
• 1.3 钢筋混凝土柱、墙加固研究进展
• 1.3.1 钢筋混凝土柱加固现状
• 1.3.2 钢筋混凝土墙加固现状
• 1.4 本课题研究的目的与主要内容
• 2 试验方案
• 2.1 试验装置及试件设计
• 2.1.1 试验装置设计
• 2.1.2 试件设计
• 2.1.3 试件加固设计
• 2.2 材料性能
• 2.2.1 混凝土
• 2.2.2 钢筋
• 2.3 加载制度及试件失效判别依据
• 2.3.1 试验加载制度
• 2.3.2 试件失效判别依据
• 2.4 量测内容及测点布置
• 2.4.1 试验设备
• 2.4.2 量测内容
• 2.4.3 测点布置与应变片编号
• 3 试验现象描述
• 3.1 试件SC-1 试验现象
• 3.1.1 试验综述
• 3.1.2 试验现象
• 3.1.3 试件开裂形态
• 3.1.4 试件破坏形态
• 3.2 试件SC-2 试验现象
• 3.2.1 试验综述
• 3.2.2 试验现象
• 3.2.3 试件开裂形态
• 3.2.4 试件破坏形态
• 3.3 试件SC-3 试验现象
• 3.3.1 试验综述
• 3.3.2 试验现象
• 3.3.3 试件开裂形态
• 3.3.4 试件破坏形态
• 3.4 试件SC-4 试验现象
• 3.4.1 试验综述
• 3.4.2 试验现象
• 3.4.3 试件开裂形态
• 3.4.4 试件破坏形态
• 3.5 试件SC-5 试验现象
• 3.5.1 试验综述
• 3.5.2 试验现象
• 3.5.3 试件破坏形态
• 3.6 试件SC-6 试验现象
• 3.6.1 试验综述
• 3.6.2 试验现象
• 3.6.3 试件破坏形态
• 3.7 试件RW-1 试验现象
• 3.7.1 试验综述
• 3.7.2 试验现象
• 3.7.3 试件开裂形态
• 3.7.4 试件破坏形态
• 3.8 试件RW-2 试验现象
• 3.8.1 试验综述
• 3.8.2 试验现象
• 3.8.3 试件破坏形态
• 3.9 试件BW-1 试验现象
• 3.9.1 试验综述
• 3.9.2 试验现象
• 3.9.3 试件开裂形态
• 3.9.4 试件破坏形态
• 3.10 试件BW-2 试验现象
• 3.10.1 试验综述
• 3.10.2 试验现象
• 3.10.3 试件破坏形态
• 4 试验结果分析
• 4.1 试验方案可靠性验证
• 4.2 骨架曲线
• 4.3 抗震性能研究
• 4.3.1 承载能力
• 4.3.2 变形能力
• 4.3.3 耗能性能
• 5 结论与展望
• 5.1 主要结论
• 5.2 建议与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录