预应力钢板箍与CFRP复合加固RC墩柱轴压性能试验研究 被引量：6

1

作者 黄群贤 郭子雄 陈志超 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期136-145,共10页

提出一种新型的采用预应力钢板箍(PSJ)和碳纤维布(CFRP)复合加固钢筋混凝土(RC)墩柱加固方法(简称PSJ-CFRP)。为验证该新型加固技术的可行性和有效性,进行了8个足尺圆形墩柱轴压性能试验,研究参数包括不同加固方法(PSJ、CFRP和PSJ-CFRP... 提出一种新型的采用预应力钢板箍(PSJ)和碳纤维布(CFRP)复合加固钢筋混凝土(RC)墩柱加固方法(简称PSJ-CFRP)。为验证该新型加固技术的可行性和有效性,进行了8个足尺圆形墩柱轴压性能试验,研究参数包括不同加固方法(PSJ、CFRP和PSJ-CFRP)、钢板箍预应力水平、PSJ与CFRP加固配箍特征值等,比较分析采用不同加固方式加固试件的加固效果、破坏形态和承载力等,研究了PSJ-CFRP复合加固RC墩柱的受压机理,钢板箍预应力度、PSJ与CFRP加固配箍特征值等关键参数对试件轴压性能的影响和规律。试验结果验证了PSJ-CFRP复合加固技术的有效性,CFRP与钢板箍协同工作、优势互补,既提高了试件的承载能力,又改善了试件的变形性能,加固试件呈现延性破坏特征。采用CFRP加固的试件,试件的承载能力得到提高,但变形能力降低,呈现脆性的破坏特征。在相同加固配箍特征值下,减小加固箍板净间距能取得更好的加固效果。在试验和理论分析的基础上,提出了PSJ-CFRP复合加固RC墩柱轴向受压承载力计算公式,能较好地预测加固墩柱的轴心受压承载力。 展开更多

关键词 桥梁工程 rc墩柱 轴压性能试验 预应力钢板箍 碳纤维布 复合加固

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基于模型试验的RC墩柱抗震加固方法比较 被引量：6

2

作者 卓卫东 林荃冰 +2 位作者 刘丽玲 孙颖 姚秋来 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2015年第4期109-115,共7页

目前,国内外针对RC墩柱已开发了一些有效的抗震加固方法。然而,对这些抗震加固方法进行综合比较研究的报道较少。本文以国内1970~80年代建造的公路桥梁中典型RC墩柱为样本,设计制作了8座大比例尺RC墩柱模型,分别采用粘贴纤维复合材料加... 目前,国内外针对RC墩柱已开发了一些有效的抗震加固方法。然而,对这些抗震加固方法进行综合比较研究的报道较少。本文以国内1970~80年代建造的公路桥梁中典型RC墩柱为样本,设计制作了8座大比例尺RC墩柱模型,分别采用粘贴纤维复合材料加固法（包含粘贴碳纤维布、芳纶纤维布和玄武岩纤维布3种加固技术）、外包钢管加固法、增大截面加固法、外粘型钢加固法以及复合加固法（外包角钢与玻璃纤维布复合加固技术）等5种方法对其中的7座模型进行了抗震加固,并通过拟静力试验对各抗震加固技术进行了验证;同时,从技术性能指标方面对5种抗震加固方法进行了综合比较。结果表明,外包钢管加固法对RC墩柱的延性提高最大,增大截面法对承载力提高最大,而粘贴玄武岩纤维布的加固方法总体表现较优。 展开更多

关键词 rc墩柱 抗震加固方法 拟静力试验 综合比较

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分段SFC预制壳壁抗震加固RC墩柱设计方法与效验 被引量：6

3

作者 孟庆利 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期178-186,共9页

为了提高RC墩柱的抗震性能,对分段钢纤维混凝土(Steel Fiber Concrete,SFC)预制壳壁抗震加固RC墩柱的设计方法及加固效能展开研究。首先研制开发了一种新型RC墩柱抗震加固措施——RC墩柱塑性铰区域外包分段SFC预制壳壁(预制壳壁内设置... 为了提高RC墩柱的抗震性能,对分段钢纤维混凝土(Steel Fiber Concrete,SFC)预制壳壁抗震加固RC墩柱的设计方法及加固效能展开研究。首先研制开发了一种新型RC墩柱抗震加固措施——RC墩柱塑性铰区域外包分段SFC预制壳壁(预制壳壁内设置无黏结钢筋),通过理论推导与分析建立了该新型RC墩柱抗震加固措施的加固设计方法;然后选取实际钢筋混凝土桥梁中的RC墩柱为原型,通过加固前后RC墩柱模型的伪静力试验进行对比研究,依据试验获得的力-位移滞回曲线、骨架曲线对比分析承载力、延性以及耗能能力,校验这种新型RC墩柱抗震加固措施的有效性;并且依据分段SFC预制壳壁抗震加固RC墩柱伪静力试验数据确定的其力-位移骨架曲线,分析探讨该新型RC墩柱抗震加固措施设计方法的合理性。研究结果表明:分段SFC预制壳壁抗震加固措施能在不改变RC墩柱塑性铰位置的前提下,实现承载力、延性和耗能能力的明显提高;根据试验数据验证了所推导的加固墩柱的屈服弯矩及最大弯矩计算公式的有效性,从而在一定程度上例证了分段SFC预制壳壁抗震加固RC墩柱的承载力设计方法。研究结果可应用于分段SFC预制壳壁抗震加固RC墩柱的实际工程中,从而为提高RC桥梁的抗震性能提供可靠的技术支持。 展开更多

关键词 桥梁工程 分段SFC预制壳壁 伪静力试验 rc墩柱 抗震加固设计方法 加固效能

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配置预应力钢板箍RC墩柱震损后轴压性能试验 被引量：4

4

作者 黄群贤 王阳杰 +2 位作者 郭子雄 陈建华 赖有泉 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期953-958,共6页

为研究配置预应力钢板箍(prestressed steel jacket,PSJ)RC墩柱遭受地震破坏后的抗倒塌能力,通过对配置PSJ墩柱进行低周往复加载以模拟震损墩柱,进行7个带PSJ墩柱震损试件的轴压性能试验,研究参数包括钢板箍配箍特征值和箍板预应力度。... 为研究配置预应力钢板箍(prestressed steel jacket,PSJ)RC墩柱遭受地震破坏后的抗倒塌能力,通过对配置PSJ墩柱进行低周往复加载以模拟震损墩柱,进行7个带PSJ墩柱震损试件的轴压性能试验,研究参数包括钢板箍配箍特征值和箍板预应力度。研究结果表明:配置PSJ对震损墩柱的轴压性能影响显著,震损带PSJ墩柱的抗倒塌能力远比震损无PSJ墩柱的大;在轴压试验过程中,震损带PSJ墩柱的破坏集中在试件中部,呈现轴压试件的典型破坏特征;在竖向荷载作用下,PSJ对震损墩柱仍能提供良好的横向约束,使带PSJ墩柱具有较强的抗倒塌能力;配箍特征值越大,带PSJ墩柱的轴压承载力和变形能力越强;箍板预应力度对震损墩柱的轴压承载力影响较小,但震损墩柱的变形能力随着箍板预应力度的提高而降低。 展开更多

关键词 rc墩柱 预应力钢板箍 震损 轴压性能 抗倒塌能力

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分段SFC预制壳壁抗震加固RC墩柱的效能研究 被引量：3

5

作者 孟庆利 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期19-27,共9页

针对国内外强震作用下钢筋混凝土桥梁RC桥墩震损普遍存在的问题,在消化和吸收国内外已有RC墩柱抗震加固成果的基础上,研制开发一种了新型RC墩柱抗震加固措施-RC墩柱塑性铰区域外包分段钢纤维混凝土(Steel Fiber Concrete,SFC)预制壳壁,... 针对国内外强震作用下钢筋混凝土桥梁RC桥墩震损普遍存在的问题,在消化和吸收国内外已有RC墩柱抗震加固成果的基础上,研制开发一种了新型RC墩柱抗震加固措施-RC墩柱塑性铰区域外包分段钢纤维混凝土(Steel Fiber Concrete,SFC)预制壳壁,选取实际桥梁中的RC桥墩为原型,通过加固前后模型RC桥墩伪静力对比试验研究,校验这种新型RC墩柱抗震加固措施的有效性,试验结果表明新型RC墩柱抗震加固措施能在不改变RC桥墩塑性铰位置的前提下实现承载力和耗能能力的提高。此外,选取不同场地条件下的典型地震动,进行实验RC墩柱加固前后的非线性地震时程反应对比分析,进一步验证新型抗震加固措施的加固效能。 展开更多

关键词 rc墩柱 分段SFC预制壳壁 抗震加固 伪静力试验 加固效能

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形状记忆合金丝约束RC墩柱抗震性能试验研究 被引量：3

6

作者 钱辉 任泽鹏 +1 位作者 熊杰程 康莉萍 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第S02期265-271,共7页

为增强RC墩柱在强震作用下的耗能、变形及自修复能力,实现震后桥梁结构功能的快速恢复,该文采用超弹性形状记忆合金(shape memory alloys,简称SMA)丝约束RC墩柱,并通过试验研究水平循环荷载作用下SMA丝约束RC墩柱的抗震性能。试验制作6... 为增强RC墩柱在强震作用下的耗能、变形及自修复能力,实现震后桥梁结构功能的快速恢复,该文采用超弹性形状记忆合金(shape memory alloys,简称SMA)丝约束RC墩柱,并通过试验研究水平循环荷载作用下SMA丝约束RC墩柱的抗震性能。试验制作6个SMA丝约束RC墩柱试件和1个普通RC墩柱试件,通过低周往复加载,分析SMA丝配置率和预应力水平对RC墩柱抗震性能的影响,包括破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、承载力、延性、刚度和耗能。研究结果表明:相比普通RC墩柱的剪切破坏,SMA丝约束RC墩柱的破坏模式转变为具有一定延性的弯剪破坏或剪弯破坏;随着SMA丝配置率的增大,RC墩柱的抗剪承载力、延性和耗能能力均有所提升,抗震性能得到增强;预应力丝材提供更大的约束力,分担更多的剪力,提高核心混凝土的变形能力,增强RC墩柱的抗震性能。研究成果将为RC墩柱的加固和震后快速恢复提供新思路和试验基础。 展开更多

关键词 形状记忆合金 rc墩柱 抗震性能 低周往复加载试验

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内置块石RC墩柱轴压性能试验研究 被引量：1

7

作者 黄群贤 陈志超 +1 位作者 郭子雄 刘阳 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1737-1743,共7页

在福建沿海地区石结构房屋加固改造背景下,从合理利用废弃石材,减少固体废弃物排放角度出发,提出一种新型内置块石RC墩柱。通过4个内置块石RC墩柱轴压性能试验,研究内置块石、内置块石类型(整体型、节段型和块体型)等对RC墩柱轴压性能... 在福建沿海地区石结构房屋加固改造背景下,从合理利用废弃石材,减少固体废弃物排放角度出发,提出一种新型内置块石RC墩柱。通过4个内置块石RC墩柱轴压性能试验,研究内置块石、内置块石类型(整体型、节段型和块体型)等对RC墩柱轴压性能的影响,分析试件的破坏形态、承载能力、变形特征及应变发展等。研究结果表明:与普通RC柱相比,内置块石RC墩柱能显著提高RC柱的轴压承载力,提高幅度与内置块石类型有关,内置整体性块石RC柱的竖向承载力提高幅度可达115%;内置块石类型对RC柱破坏形态有重要影响,整体型内置块石RC柱的破坏形态为脆性破坏,塑性变形能力差,但极限变形能力比普通RC柱的优;内置块体型块石RC柱破坏形态与普通RC柱相似,具有较好的变形能力;与普通RC柱相比,内置节段型和块体型块石RC墩柱具有较好的竖向承载能力和变形能力。 展开更多

关键词 rc墩柱 内置块石 节段型 块体型 轴压性能

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国内外不同规范钢筋混凝土墩柱塑性铰区抗剪承载力计算分析

8

作者 马颖 李梦蝶 吴泽斌 《水利与建筑工程学报》 2022年第1期91-97,共7页

准确计算钢筋混凝土(RC)墩柱塑性铰区的抗剪承载力,对于工程结构的抗震设计和安全性评估具有重要意义。借助PEER数据库中发生弯剪破坏的19根矩形截面和19根圆形截面RC墩柱的拟静力试验数据,进行RC墩柱塑性铰区抗剪承载力计算分析;将中... 准确计算钢筋混凝土(RC)墩柱塑性铰区的抗剪承载力,对于工程结构的抗震设计和安全性评估具有重要意义。借助PEER数据库中发生弯剪破坏的19根矩形截面和19根圆形截面RC墩柱的拟静力试验数据,进行RC墩柱塑性铰区抗剪承载力计算分析;将中国《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02—01—2008)、中国《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T 2231—01—2020)、美国ATC规范、新西兰桥梁标准、日本桥梁规范、欧洲CEN规范进行对比。最后,利用抗剪承载力满足要求的试件占总试件的比例评价各国规范对保证弯剪破坏RC墩柱抗剪承载力的可靠性。结果表明:对于矩形截面RC墩柱,两个中国规范都能满足抗剪承载力安全需要,美国规范与新西兰规范不能满足抗剪承载力安全需要;对于圆形截面RC墩柱,六种规范都能满足抗剪承载力安全需要。 展开更多

关键词 rc墩柱 弯剪破坏 抗剪承载力 塑性铰区 规范

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高性能塑性铰RC墩柱损伤发展的数值模拟分析

9

作者 罗星宇 孟庆利 《西南科技大学学报》 CAS 2022年第2期35-43,共9页

为探究高性能塑性铰(HPH)钢筋混凝土(RC)墩柱(HPHRC墩柱)的损伤发展,基于该墩柱的伪静力试验相关数据,通过数值模拟分析了HPHRC墩柱在低周往复加载下关键部件的损伤发展及HPHRC墩柱的总体损伤发展。数值模拟分析表明:HPHRC墩柱在低周往... 为探究高性能塑性铰(HPH)钢筋混凝土(RC)墩柱(HPHRC墩柱)的损伤发展,基于该墩柱的伪静力试验相关数据,通过数值模拟分析了HPHRC墩柱在低周往复加载下关键部件的损伤发展及HPHRC墩柱的总体损伤发展。数值模拟分析表明:HPHRC墩柱在低周往复加载下,钢纤维混凝土(SFRC)壳壁有所损伤,核心区混凝土开裂较为严重,纵向钢筋存在较大塑性应变。需进行优化设计增强墩柱的抗震可恢复功能。 展开更多

关键词 可恢复功能结构 高性能塑性铰rc墩柱 数值模拟 SFrc分段预制壳壁 损伤发展 低周往复加载

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分段SFC预制壳壁抗震加固RC墩柱的数值模拟分析

10

作者 纪志伟 《建材与装饰》 2020年第5期61-62,共2页

分段SFC预制壳壁抗震加固措施是在钢筋混凝土桥墩塑性铰区域外包分段钢纤维混凝土预制壳壁,在壳壁内放置无粘结钢筋。与已有墩柱加固方法相比,采用此种加固措施加固后墩柱不仅能够提高承载力、延性和耗能能力,而且通过预制壳壁分段避免... 分段SFC预制壳壁抗震加固措施是在钢筋混凝土桥墩塑性铰区域外包分段钢纤维混凝土预制壳壁,在壳壁内放置无粘结钢筋。与已有墩柱加固方法相比,采用此种加固措施加固后墩柱不仅能够提高承载力、延性和耗能能力,而且通过预制壳壁分段避免了墩柱塑性铰区域转移。利用有限元软件ABAQUS建立有限元模型,通过与试验结果对比,验证了有限元模型的合理性。 展开更多

关键词 rc墩柱加固 ABAQUS 数值模拟

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基于MCFT的腐蚀RC矮墩柱数值模拟方法

11

作者 李亚林 郑山锁 +2 位作者 尚志刚 段培亮 陈嘉晨 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期131-140,共10页

采用电化学氯腐蚀的方法对5根剪跨比为2的RC矮墩柱进行室内加速腐蚀试验,并对其进行拟静力加载试验。根据试验结果分析了腐蚀损伤和轴压比对RC柱破坏过程、承载能力、变形能力和耗能能力的影响。通过理论推导,建立了基于MCFT(修正压力... 采用电化学氯腐蚀的方法对5根剪跨比为2的RC矮墩柱进行室内加速腐蚀试验,并对其进行拟静力加载试验。根据试验结果分析了腐蚀损伤和轴压比对RC柱破坏过程、承载能力、变形能力和耗能能力的影响。通过理论推导,建立了基于MCFT(修正压力场理论)的考虑腐蚀损伤的钢筋混凝土剪切行为本构模型,进而提出了考虑弯-剪-滑移耦合效应的数值模拟方法。对比模拟结果和试验结果可知:采用该模拟方法得到的各柱试件的滞回曲线与实际滞回曲线符合较好,骨架曲线特征点及累积耗能值误差较小,表明该研究提出的考虑腐蚀的剪切行为本构及数值模拟方法可以较为准确地反映腐蚀RC矮墩柱的抗震性能,该研究成果可为腐蚀损伤在役RC墩柱的抗震性能评估奠定基础。 展开更多

关键词 rc矮墩柱 腐蚀损伤 剪切本构模型 数值模拟 纤维模型

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BFRP模壳不排水加固RC墩柱恢复力模型

12

作者 张景杭 夏樟华 +3 位作者 姜绍飞 洪俊贤 朱朴 范千 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第16期192-203,共12页

为研究玄武岩纤维增强聚合物(basalt fiber reinforced polymer, BFRP)模壳不排水加固钢筋混凝土(reinforced concrete, RC)墩柱抗震恢复力模型,在拟静力试验基础上,采用OpenSees有限元软件对模壳加固墩柱进行数值分析,主要研究参数为... 为研究玄武岩纤维增强聚合物(basalt fiber reinforced polymer, BFRP)模壳不排水加固钢筋混凝土(reinforced concrete, RC)墩柱抗震恢复力模型,在拟静力试验基础上,采用OpenSees有限元软件对模壳加固墩柱进行数值分析,主要研究参数为填充层混凝土强度、模壳厚度、加固高度、轴压比。研究表明:填充层混凝土强度等级越高,墩柱抗震性能有所增强,但C40以上的填充层混凝土强度等级墩柱的抗震性能较为接近;模壳加固厚度较大墩柱的抗震性能优于厚度较小墩柱;当模壳加固高度较高时,墩柱的抗震性能较好,当加固高度大于2~3倍原墩柱塑性铰高度时,抗震性能提升效果趋于稳定;轴压比越大,墩柱的刚度退化较快,不利延性发展。后通过数据回归分析,建立了BFRP模壳加固RC墩柱恢复力模型,对比可知,恢复力模型与试验曲线拟合较好,能有效反映加固墩柱的滞回性能,可为此类结构的抗震性能分析提供参考。 展开更多

关键词 玄武岩纤维增强聚合物(BFRP)模壳 不排水加固 钢筋混凝土(rc)墩柱 有限元 参数分析 恢复力模型

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ECC壳-RC组合墩柱抗震性能及塑性铰形成机制

13

作者 王瑾 许维炳 +4 位作者 杜修力 丁梦佳 陈彦江 方荣 闫晓宇 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3689-3703,共15页

为提升钢筋混凝土(RC)墩柱的抗震性能并充分利用工程水泥基复合材料(ECC)的力学性能,提出了ECC壳-RC组合墩柱的构造;基于ABAQUS有限元软件建立了现浇ECC壳-RC组合墩柱数值分析模型,并基于既有试验结果验证;进而探究了ECC节段高度、ECC... 为提升钢筋混凝土(RC)墩柱的抗震性能并充分利用工程水泥基复合材料(ECC)的力学性能,提出了ECC壳-RC组合墩柱的构造;基于ABAQUS有限元软件建立了现浇ECC壳-RC组合墩柱数值分析模型,并基于既有试验结果验证;进而探究了ECC节段高度、ECC壳厚度、纵筋配筋率、体积配箍率、轴压比等参数对组合墩柱抗震性能的影响规律。在此基础上,探讨了该型组合墩柱塑性铰形成机制。结果表明:相较于RC墩柱,ECC壳-RC组合墩柱的承载能力、延性和耗能能力均有所提高。增加ECC节段高度,组合墩柱的峰值荷载有所增加,ECC节段高度达到1.4h(h为截面高度)后组合墩柱的抗震性能接近全高度ECC墩柱的抗震性能;增加ECC壳厚度及纵筋配筋率可同时提高组合墩柱的峰值荷载及延性,ECC壳厚度达到1/5h后继续增加ECC壳厚度对提升组合墩柱抗震性能效果不明显;增加轴压比可使试件初始刚度和峰值荷载增加,但对延性产生不利影响;减小塑性铰区域的体积配箍率试件延性明显降低,而承载力变化不明显;组合墩柱的塑性铰形成机制受ECC壳-RC组合节段高度影响显著,存在一个组合节段临界高度使该组合柱的塑性铰区不发生转移。 展开更多

关键词 抗震性能 数值模拟 ECC壳 ECC壳-rc组合墩柱 塑性铰

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