论文摘要
对既有结构进行抗震加固,是减轻地震灾害、减少人民生命财产损失的有效手段。随着纤维复合材料的发展,采用纤维增强塑料（fiber-reinforced polymer, FRP）对结构构件进行抗震加固引起土木工程人员的广泛关注。然而,针对FRP加固结构而言,目前的抗震设计理论无法对不同地震作用下、不同加固预期目标给予针对性的FRP加固设计；没有评价FRP加固结构抗震性能的标准和准确评估其抗震性能的有效方法。因此,给出一套完整的、适合FRP加固结构的抗震设计理论是非常有必要的。基于性能的结构抗震设计理论是一种新概念的抗震设防理论,其核心思想是依据建筑物的重要程度,使所设计的建筑结构在遭受未来不同地震作用时具有预期的抗震能力和使用功能,该理论有系统评估普通混凝土结构抗震性能的方法,能够准确评估结构的整体抗震性能。本文将基于性能的结构抗震设计思想引入FRP加固设计中,针对FRP加固钢筋混凝土框架开展了相关研究。本文主要内容及结论有以下几个方面：（1）从适用性、经济可修性、安全性三个方面划分了FRP加固柱、梁构件的性能水平。选取位移角作为性能指标,将显著影响位移角的属性因素引入到位移角的量化当中,给出基于性能的FRP加固构件性能水平的指标限值。在节点满足构造要求的情况下,依据FRP加固混凝土构件柱、梁的性能水平,将FRP加固钢筋混凝土框架的性能水平划分为五个等级：正常使用、暂时使用、修复使用、生命安全及防止倒塌。（2）给出适用于FRP混凝土加固构件的塑性铰模型。依据塑性铰的转角变形能力划分其性能水平等级并给出相关表格。通过算例验证了FRP混凝土加固构件塑性铰模型应用于Etabs的可行性。算例结果表明,基于本文给出的塑性铰模型所得到基底剪力、极限变形能力（顶点位移）比采用Etabs默认塑性铰模型均有所提高。相同地震作用下采用本文给出的塑性铰模型所得到的顶点位移和层间位移比默认塑性铰模型均有所减小。（3）给出FRP加固混凝土柱、梁截面屈服前、后刚度以及FRP节点剪切刚度求解公式。依据现有试验结果验证了截面刚度公式的准确性。给出层间侧向刚度与梁、柱、节点刚度的关系式。将目标层间侧向刚度概念引入直接基于位移结构抗震设计中,利用层间侧向刚度计算FRP加固量,可以定量地解决FRP加固混凝土构件的加固量问题。（4）针对FRP加固混凝土框架结构,提出了一种基于能力谱法考虑FRP加固混凝土构件耗能增量的抗震性能评估方法。该方法以FRP构件耗能增量对结构整体等效阻尼比的影响为依据,修正了FRP加固混凝土框架的等效阻尼比。基于该等效阻尼比,能够更加真实的反映FRP加固混凝土框架结构的抗震性能。