FRP帶載約束加固混凝土柱的動力特性與損傷性能設(shè)計

采用FRP對抗震性能不足的混凝土柱進行性能升級或修復已經(jīng)成為當前工程結(jié)構(gòu)抗震加固領(lǐng)域中的主要手段。目前絕大多數(shù)針對FRP約束加固混凝土柱的抗震性能研究是在無帶載條件情況下進行的，不能很好地反映原位帶載約束加固引起的二次疊合受力效應(yīng)對加固效果的不利影響。本項目擬針對帶載條件下FRP約束混凝土柱的動力特性展開大量的試驗研究和理論分析工作，研究工作分抗震性能升級和抗震修復加固兩種情況進行。研究在有無預損傷的情況下，混凝土柱的強度、剛度、延性、累積滯回耗能和損傷等參數(shù)的演化規(guī)律，建立考慮帶載效應(yīng)的FRP約束加固柱的恢復力模型，為FRP帶載約束混凝土結(jié)構(gòu)整體性能的分析和評定提供必要條件；引入Park和Ang提出的地震損傷模型并結(jié)合三水準性能設(shè)計框架，建立基于地震損傷性能的FRP帶載約束加固混凝土的設(shè)計方法，該方法概念清晰，可更好地體現(xiàn)FRP約束加固的實際效果，以保證混凝土柱具有足夠的抗震可靠度。 2100433B

通過分析及試驗，對抗震加固及設(shè)計的重要盲點進行系統(tǒng)研究。揭示加固后鋼筋混凝土柱受不同程度地震荷載時及后使用荷載下的損傷積累并建立分析模型。提出合理的力學參量及方法計算結(jié)構(gòu)的殘余抗震和使用性能。研究結(jié)果將應(yīng)用于實際結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計和健康診斷。本研究將為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計及加固方法的實現(xiàn)提供理論和試驗依據(jù)。 2100433B

本書系統(tǒng)地闡述了作者在鋼管約束混凝土柱，鋼管約束鋼筋混凝土柱，鋼管約束型鋼混凝土柱的理論、試驗方法和設(shè)計方法方面的創(chuàng)新性研究成果，并給出了這種新型構(gòu)件的典型工程應(yīng)用實例。內(nèi)容主要包括：鋼管約束混凝土軸壓短柱的力學性能；鋼管約束鋼筋混凝土框架柱和鋼管約束型鋼混凝土框架柱的滯回性能；各類鋼管約束混凝土柱的承載力計算方法、構(gòu)造與設(shè)計方法；鋼管約束混凝土柱的五個典型工程應(yīng)用情況。

本書可供土木工程專業(yè)的高年級本科生、研究生、教師、科研人員和工程技術(shù)人員參考。

FRP加固混凝土已成為被廣泛應(yīng)用的工程結(jié)構(gòu)加固技術(shù)。在進行FRP約束混凝土結(jié)構(gòu)抗震分析時，一般取其阻尼系數(shù)與混凝土結(jié)構(gòu)相同進行計算，這將使其動力分析結(jié)果的可靠性受到很大影響。由于機理尚不非常清楚，試驗與理論研究復雜，對于FRP約束混凝土結(jié)構(gòu)的阻尼目前國內(nèi)外還沒有專門研究、尚處空白。.本項目將針對FRP約束混凝土及損傷混凝土的非線性阻尼特性進行研究。首先采用試驗方法測定FRP約束鋼筋混凝土柱的阻尼以及在水平反復荷載作用下的滯回耗能性能。然后，基于申請者前期工作基礎(chǔ)，研究考慮初始損傷以及強弱約束條件下的FRP約束鋼筋混凝土柱的滯回性能和阻尼耗能特性，建立其非線性材料阻尼計算公式?；谒ǖ姆蔷€性阻尼模型，建立非線性阻尼系統(tǒng)的動力響應(yīng)分析方法，對FRP約束鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)進行分析。該項研究有助于非線性阻尼理論和FRP約束混凝土結(jié)構(gòu)抗震分析理論的發(fā)展及應(yīng)用，具有較大原始創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性。