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反復(fù) 荷載作用 下 復(fù)合增 強(qiáng)型鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的性能 M. A. 西安大略大學(xué)，倫敦，加拿大安大略省） 摘要 :增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu) 的 材料 得到日益廣泛的應(yīng)用 。 待開發(fā)和研究 的應(yīng)用便是在鋼筋 混凝土框架結(jié)構(gòu)中 的應(yīng)用 。但是，由于 使得 性較差和耗能性 也較差 。復(fù)合增強(qiáng)型 增強(qiáng)作用可以 彌補(bǔ)缺乏 韌 性 的 不足 。 在構(gòu)件橫截面上布置 兩層， 外層 ， 鋼筋 置于 內(nèi)層， 這樣就遠(yuǎn)離了碳化及氯離子 侵蝕 的影響。結(jié)合 種方法可提高鋼筋混凝土構(gòu)件 的 耐腐蝕性能。但是，目前的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并沒有敘述標(biāo)準(zhǔn) 別是在抗震設(shè)計(jì)中詳細(xì)的梁柱節(jié)點(diǎn) 設(shè)計(jì) 是一個(gè)關(guān)鍵問題。在近期的地震中，許多結(jié)構(gòu)性坍塌 引發(fā) 了梁柱節(jié)點(diǎn)的損壞。 鑒于 此， 研究這一問題可 更好地了解 這項(xiàng)研究中，對 分別配有 鋼筋、 復(fù)合增強(qiáng)型 的 梁柱節(jié)點(diǎn)等尺寸模型 進(jìn)行了測試， 并研究 了 他們 的抗震性能 。 １．前言 鋼筋的腐蝕一直 是 鋼結(jié)構(gòu)或 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)惡化的主要原因，世界各地每年 用于鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 的維修費(fèi)用 就是由于上述原因 而大幅提高。此外例如在醫(yī)院，現(xiàn)代沒有 這種用高分子材料 來增強(qiáng)性能的 磁性 干擾 設(shè)備 ， 醫(yī)院 因此得不到 一個(gè)無磁環(huán)境。這樣人們對高分子材料（ 的應(yīng)用就 越來越 感 興趣，因?yàn)檫@種高分子材料是天然無磁性 的 和耐腐蝕性的。同時(shí) 強(qiáng) 技術(shù)也 能應(yīng)用在 選擇容易嵌入光纖應(yīng)變測量裝置 的 結(jié)構(gòu) 中，以 達(dá)到 有效 監(jiān)測的目的。然而， 與 混凝土和傳統(tǒng)鋼筋的 粘結(jié) 性相比， 結(jié) 性 。以 強(qiáng) 材料的混凝土可提高其性能， 如表面變形和砂涂料 性能 ，但其較弱的 粘結(jié) 性 仍然是一個(gè)主要關(guān)注的 問題 ，特別是在建筑物遭受地震和 /或沖擊載荷的作用下。 ， 彎能力 。然而，在設(shè)計(jì)過程中，撓度和延展性這兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)不屬于通常情況下鋼筋設(shè)計(jì)中的問題。與鋼筋（除一些新的碳纖維復(fù)合材料制品）相比， 絕大多數(shù)的 此 且主要是在破壞之前彈塑性效果不大，通常是突然的和脆 性破壞的。在設(shè)計(jì)中滿足 結(jié) 性的要求是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。因此，建議在 實(shí)現(xiàn)一個(gè)具體壓縮損壞的塑性行為，這種做法往往使 近年來，在 復(fù) 合 型 探討。不過，這方面的研究工作普遍 針 對 的是 一些梁柱測試，大部分新近通過的 往不包括詳細(xì)的抗震設(shè)計(jì)規(guī)定，并不包括 復(fù)合增強(qiáng)型 的 構(gòu) 系統(tǒng)。因此，需要進(jìn)行研究，以探討 復(fù)合增強(qiáng)型 的 復(fù) 荷載作用下的狀態(tài)，以此形成基礎(chǔ)，為今后 進(jìn)行規(guī)定。在這項(xiàng)研究中，分別對 全增強(qiáng)的鋼筋、 沒有增強(qiáng)的 復(fù)合增強(qiáng)型 的 柱節(jié)點(diǎn)在 反復(fù) 荷載作用下進(jìn)行測試，對 負(fù)載層 位移包絡(luò)線 和耗 能性進(jìn)行了比較與討論。 2．研究的歷史 各類研究人員對 強(qiáng) 鋼筋混凝土梁 材料 的應(yīng)用作了調(diào)查。分別進(jìn)行了各種各樣的縱向和橫向 增強(qiáng) 的研究。雖然橫向 增強(qiáng) 通常是更接近于混凝土表面 的實(shí)際情況 ，因此更容易受到腐蝕的 強(qiáng) 技術(shù)。在工業(yè)廠房中使用了的 倒置箍筋已阻礙了其實(shí)際的可用性，即 60％的強(qiáng)度降低這樣一個(gè)事實(shí)。此外， 纖維復(fù)合材料 增強(qiáng) 混凝土）網(wǎng)格可以提供一個(gè)解決這種問題的方法， 四網(wǎng)格 持續(xù)教育 研究 部門采取從新纖維復(fù)合材料 增強(qiáng) 混凝土網(wǎng)格提供了一個(gè)三分支箍筋圖。 用雙鋼網(wǎng)格和碳纖維網(wǎng)格作為隔離有縱向鋼筋混凝土的箍筋。在 反復(fù) 荷載作用下對幾個(gè)網(wǎng)格配置使用和標(biāo)柱進(jìn)行了測試。他們得出結(jié)論認(rèn)為，雙鋼網(wǎng)格柱鋼筋與碳纖維布置的箍筋效 果 相當(dāng)。他們還爭 論 ， 使用網(wǎng)格制成的 鋼筋 或碳纖維復(fù)合材料是否提供了方便施工和即將開展的均勻分布的隔離壓力沿欄無塞鋼筋籠。他們認(rèn)為， 網(wǎng)格 箍筋沒有能在其節(jié)點(diǎn)發(fā)揮作用，這通常 是與 有 相同的缺陷。 ３ 梁柱接頭可以從平面框架 單元中 抽出。當(dāng)柱是從一層至下一層的中間高度截?cái)鄷r(shí)，梁試驗(yàn)單元所采用的便是跨中至梁端的部分。 鋼筋 增強(qiáng) 研究實(shí)例 究實(shí)例 復(fù)合增強(qiáng)型 鋼筋 增強(qiáng) 研究實(shí)例 試驗(yàn)體系和程序 對上述梁柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了測試，適用于柱的恒定軸向載荷為 600 且在 反復(fù) 荷載（準(zhǔn)靜態(tài)）作用 下適用于梁端。對柱不斷施加軸向載荷，在應(yīng)用液壓千斤頂前，運(yùn)用反 向反復(fù) 的負(fù)荷載，以模擬一個(gè)典型的應(yīng)激狀態(tài)下的負(fù)荷水平。該選定的加載模式適用于經(jīng)常處于嚴(yán)重地震荷載下引起大形變的結(jié)構(gòu)框架中。 4．結(jié)果分析 在這項(xiàng)研究中，分析測試結(jié)果包括一個(gè)負(fù)載層位移曲線、包絡(luò)線和能耗性的比較，并對不同尺寸的梁柱節(jié)點(diǎn)彎矩轉(zhuǎn)角進(jìn)行測試。 筋增強(qiáng)研究結(jié)果 果 合增強(qiáng)型 鋼筋 增強(qiáng) 研究 結(jié)果 載層位移角和包絡(luò)線的關(guān)系 耗性累積結(jié)果 彎矩轉(zhuǎn)角間關(guān)系 5．討論 用 強(qiáng) 混凝土結(jié)構(gòu)的材料已在日益普及，但各種設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和規(guī)定，還需要制定其安全實(shí)施細(xì)則 ,才能大規(guī)模實(shí)地應(yīng)用。例如， 些問題都需要解決，有一些如建立統(tǒng)計(jì)拉伸能力變化了的 外，對 設(shè)計(jì)中，與混凝土相比鋼筋加在較低強(qiáng)度的 如在滿足鋼筋的伸縮長度情況下，梁的鋼筋錨固在外墻接縫，而用 而且很難在 所以在 增強(qiáng) 復(fù)雜結(jié)構(gòu)的配置中很難采用這種材料，必須采取 其它 措施加以解決。 文獻(xiàn)來源： C ]． 2005, 38: 627 ～ 637.