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工程力学 2022年第6期39卷 72-82页

作者：褚云朋施毕新钟燕龚寅东封天赐西南科技大学土木工程与建筑学院绵阳621010 工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室绵阳621010

碳纤维布和角钢混合加固后能有效提高结构承载能力及延性,发挥二者材料性能各自优势。采用纤维布、纤维布加角钢及增设斜支撑3种方法对震损rc框架进行加固,开展低周往复加载的抗震性能试验研究,结果表明:采用纤维布加固后未能明显提高... 详细信息

碳纤维布和角钢混合加固后能有效提高结构承载能力及延性,发挥二者材料性能各自优势。采用纤维布、纤维布加角钢及增设斜支撑3种方法对震损rc框架进行加固,开展低周往复加载的抗震性能试验研究,结果表明:采用纤维布加固后未能明显提高节点协调梁柱变形能力,梁端破坏严重,节点处纤维布随混凝土一起脱落,承载力未恢复到震损前承载力;复合加固后节点及柱脚均未发生明显破坏,实现了强节点弱构件的抗震设计原则,采用斜支撑加固后,能明显提高框架承载力及刚度,但发生锚栓失效,导致承载力快速降低,故应提高锚栓承载富余量;复合加固后试件承载能力明显提高,滞回曲线更饱满,累积耗能能力更强,经受循环加载次数明显增多,承载力降低系数减小,角钢提高了节点抗破坏能力,角钢与支撑配合使用更能明显提高试件刚度及承载力;综合考虑抗震性能、经济性、加固工艺,选用CFRP布与角钢复合加固工艺,能很好地实现对震损框架的加固。

关键词：结构工程震损rc框架复合加固试验研究抗震性能破坏模式

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型钢组合加固震损rc框架抗震性能试验研究

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建筑结构 2024年第11期54卷 124-132,118页

作者：褚云朋龚寅东梁锋蓝迪易港鑫西南科技大学土木工程与建筑学院绵阳621010 工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室绵阳621010

震损rc框架需在震后得到快速修复,考虑采用加强局部构造及提高整体结构抗震能力的方法,以恢复甚至提高震损框架的抗震能力。结合框架在地震作用下的受力特性及破坏模式,先对柱采取外包角钢与缀条的局部加固,后对整体框架分别采取薄壁钢... 详细信息

震损rc框架需在震后得到快速修复,考虑采用加强局部构造及提高整体结构抗震能力的方法,以恢复甚至提高震损框架的抗震能力。结合框架在地震作用下的受力特性及破坏模式,先对柱采取外包角钢与缀条的局部加固,后对整体框架分别采取薄壁钢板剪力墙、斜支撑、V形屈曲约束支撑方式进行加固,并对加固后试件进行低周往复加载试验。结果表明:组合加固后试件抗震性能改善明显,将原框架的“强梁弱柱”转为符合抗震要求的“强节点弱构件,强柱弱梁”破坏。破坏时支撑及薄壁钢板先破坏,能有效避免主体框架过早破坏。试件加固后承载能力、初始刚度、延性及累积耗能均比未加固试件提高显著,且承载力及刚度退化均较缓慢,最后破坏为累积损伤所致。采用V形屈曲约束支撑加固的试件由于其具有多重耗能能力,其抗震性能及延性均好于其他两种组合加固方式的试件,综合考虑试件加固后的抗震性能及破坏模式,建议选用此种方法加固。

关键词：震损rc框架组合加固 V形屈曲约束支撑抗震性能破坏模式

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基于能量的震损rc框架损伤评估、加固设计与可恢复研究

基于能量的震损RC框架损伤评估、加固设计与可恢复研究

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作者：陈涛湖南大学

学位级别：硕士

我国作为一个地震频发的国家,地震灾害造成大量的人员伤亡和经济损失。余震甚至震群的到来会导致房屋损伤加重,这将严重影响震区的生产生活。正确且快速地进行地震下结构损伤评估、震损结构地安全性评估有助于开展救援以及恢复生产,同... 详细信息

我国作为一个地震频发的国家,地震灾害造成大量的人员伤亡和经济损失。余震甚至震群的到来会导致房屋损伤加重,这将严重影响震区的生产生活。正确且快速地进行地震下结构损伤评估、震损结构地安全性评估有助于开展救援以及恢复生产,同时有利于对震损结构处理决策提供依据。对于震区不满足现行抗震规范的震损框架,显然加固措施更符合经济性、安全性要求,对震损结构的加固方法值得进一步研究。可恢复性可以评估结构在地震下恢复能力,对于灾区恢复正常状态具有指导意义,还能和结构损失相联系评价结构的经济性。本文开展了主余震序列作用下的结构抗震性能研究以此进行加固设计,并对结构可恢复性进行研究,主要内容和成果如下:（1）采用基于能量的地震损伤指标对结构损伤进行评估,建立主余震作用下结构整体损伤评估理论框架。然后基于IV损伤指数对主余震下的结构损伤进行量化,得到震损结构的倒塌能力曲线,并确定结构剩余承受强余震的能力。结果表明与一次地震作用相比,主余震会明显增加结构损伤;震损结构的初始损伤指标越大,导致结构倒塌的余震强度越小;随震损结构初始损伤指标增加而减小,其降低速率逐渐加快直至剩余倒塌能力降为0。（2）从能量角度分析震损rc框架加固问题,以抗震结构的能量平衡分析为理论基础扩展到结构加固上,得到结构加固设计的能量方法,并给出从能量角度的加固建议。在此基础上,分别对FRP加固震损rc框架和BRB加固震损rc框架流程详细说明。结果表明FRP加固震损rc框架可以满足设定的损伤限值,发现在薄弱部位重点加固可以同时做到降低损伤和节省加固成本;基于能量的BRB加固设计方法来确定各楼层所需BRB的参数,分析结果显示该方法进行BRB加固震损rc框架基本可以达到完好框架的抗震能力、限制结构侧移,也说明基于能量的BRB加固设计方法的有效性。（3）建立完好rc框架、震损rc框架、基于损伤的FRP加固震损rc框架和基于能量的BRB加固震损rc框架数值模型,通过定义矢量地震动强度IM=（IMm,IMa）将主震下易损性分析扩展至主余震序列下的地震易损性分析,采用云图法分别对完好rc框架、震损rc框架、FRP加固震损rc框架和基于能量的BRB加固震损rc框架进行主余震下的易损性分析。结果表明相比于完好rc框架,震损rc框架在相同地震动强度下发生IO、LS、CP状态的概率更大,因此震损rc框架的抗倒塌能力下降较多。相比于震损rc框架,FRP加固震损rc框架和BRB加固震损rc框架在相同地震动强度下发生IO、LS、CP状态的概率都大幅降低。基于能量的BRB加固设计方法可以将震损rc框架的抗震性能提高到未损伤状态,有助于提高震损rc框架抗倒塌能力。（4）基于主余震下易损性分析,在考虑剩余功能、恢复函数、恢复时间的不确定性的情况下,给出了考虑主余震影响的结构可恢复性评估流程。结果表明相比于完好rc框架,震损rc框架在相同地震动强度下的可恢复性指标都明显变小,这也说明震损rc框架在后续地震中恢复其功能需要投入更多的资源;相比于震损rc框架,FRP加固震损rc框架和BRB加固震损rc框架在相同地震动强度下的可恢复性指标都大幅提高;基于能量的BRB加固设计方法可以将震损rc框架的可恢复性能提高到未损伤状态,有助于建筑结构的可持续发展;基于能量的BRB加固设计方法对震损rc框架可恢复值的提高略强于基于损伤的FRP加固设计方法;结构的恢复费用和恢复时间随着地震动强度的增加而增加,直至趋向重建费用和重建时间;BRB加固震损rc框架后结构恢复费用和恢复时间显著降低,加固效益随着服役期的增加不断增加,说明基于能量BRB加固方法具有很高的性价比。

关键词：震损rc框架抗震性能评估地震能量损伤指标法主余震序列可恢复性加固设计易损性

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CFRP-角钢加固震损rc框架抗震性能研究

CFRP-角钢加固震损RC框架抗震性能研究

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作者：封天赐西南科技大学

学位级别：硕士

rc框架结构在强震作用下会发生破坏,大部分震损rc框架经加固后仍可继续使用。国内外学者对震损框架加固已开展了部分研究,但大多研究单个构件或节点加固,对整体震损框架加固后抗震性能研究较少,研究震损rc框架的加固方法和加固实施工艺... 详细信息

rc框架结构在强震作用下会发生破坏,大部分震损rc框架经加固后仍可继续使用。国内外学者对震损框架加固已开展了部分研究,但大多研究单个构件或节点加固,对整体震损框架加固后抗震性能研究较少,研究震损rc框架的加固方法和加固实施工艺符合实际工程需求。CFRP布具有轻质高强、易于施工、耐腐蚀等优势,但不能有效提高节点抗剪性能;角钢可弥补原构件节点处抗剪承载力不足问题,但单独外粘角钢与未受约束的混凝土产生材性差异造成协同工作性能差;将二者结合,可优势互补,发挥二者材料的各自优势。构件加入斜支撑可有效提高构件刚度和承载能力,但单独加入斜支撑与构件之间界面会造成协同工作性能差。本文将CFRP布与角钢复合加固技术用于震损框架加固中,获得震后受损框架加固后的抗震性能,对推动CFRP与角钢在震损加固中的应用有重要指导意义。本文以震损rc框架为研究对象,主要开展的研究工作如下:(1)确定了震损试件的修复与加固方案,根据受损框架的破坏部位和损伤程度,制定完善的修复方案;根据加固原则,考虑不同的设计参数和变量,确定CFRP布和角钢的加固设计方案。(2)采用高强无收缩灌浆料对损伤试件进行修复,对框架柱进行环形加固,对框架梁采用U形加固,对框架节点采用粘贴X形CFRP布加固。后分别在柱底和梁柱节点处采用角钢加固。最后再采用斜支撑加固,形成CFRP-角钢-斜支撑加固方法。(3)对试件开展低周反复荷载试验的方案。基于现有的试验条件,结合未损伤试件的加载方式,对修复加固后的试件进行低周反复荷载试验,记录试验的全过程。(4)通过对修复加固后rc框架的破坏过程和破坏模式,并对框架滞回曲线、骨架曲线、位移延性、耗能能力、刚度退化、承载力退化等性能进行综合分析,得出修复与加固后框架的抗震性能,与初始试件的抗震性能指标进行对比,分析修复加固后试件的抗震性能改善程度。对CFRP工作机理和角钢的工作机理进行分析,得出CFRP布与角钢加固后的拟合公式。(5)进行不同加固方式的数值模拟分析。模拟加固后rc框架在低周往复加载下的抗震性能,与试验结果进行对比确定有限元分析的可行性,验证模型的准确性,并进行了参数化分析。

关键词：复合加固 CFRP布角钢震损rc框架抗震性能

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CFRP加固震损开洞填充墙rc框架抗震性能试验

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桂林理工大学学报 2025年

作者：张永兵王宁卢丹豪广西大学土木建筑工程学院广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西大学广西防灾减灾与工程安全重点实验室

为研究碳纤维增强复合材料（CFRP）加固震损开洞填充墙钢筋混凝土(rc)框架的抗震性能，开展了CFRP加固2榀震损开洞填充墙rc框架和1榀震损rc空框架试件的低周往复荷载试验。经CFRP加固后框架的破坏情况与加固前相比，破坏程度明显减小，... 详细信息

为研究碳纤维增强复合材料（CFRP）加固震损开洞填充墙钢筋混凝土(rc)框架的抗震性能，开展了CFRP加固2榀震损开洞填充墙rc框架和1榀震损rc空框架试件的低周往复荷载试验。经CFRP加固后框架的破坏情况与加固前相比，破坏程度明显减小，承载力和延性明显提高。根据试验数据，获得了CFRP加固震损试件试验的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、延性、耗能能力等抗震性能参数。结果表明：CFRP加固震损开洞填充墙试件的承载力，延性和耗能能力均有不同程度的提升，加固试件的刚度退化速率比未加固缓慢，试件的初始刚度相比未加固略有下降，但也可以达到甚至超过其破坏前的抗震性能水平。加固后震损试件均表现良好的抗震性能。

关键词：开洞砌体填充墙震损rc框架 CFRP 加固抗震性能

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Y型偏心支撑加固震损rc框架的数值模拟

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苏州科技学院学报（工程技术版） 2014年第2期27卷 32-35页

作者：顾建业于安林施宇苏州科技学院江苏省结构工程重点试验室江苏苏州215011

为研究Y型偏心支撑加固震损rc框架的抗震性能,采用有限元程序ABAQUS对rcF-YB1试验试件进行了验证分析。在此基础上系统研究了耗能梁段腹板高度对Y型偏心支撑加固震损rc框架结构抗震性能的影响,重点对比分析了加固后试件的滞回曲线、水... 详细信息

为研究Y型偏心支撑加固震损rc框架的抗震性能,采用有限元程序ABAQUS对rcF-YB1试验试件进行了验证分析。在此基础上系统研究了耗能梁段腹板高度对Y型偏心支撑加固震损rc框架结构抗震性能的影响,重点对比分析了加固后试件的滞回曲线、水平承载力、抗侧刚度、累积滞回耗能。结果表明,针对中等程度损伤的rc框架,采用Y型偏心支撑加固后仍可获得较大的水平承载力和抗侧刚度。此外,Y型偏心支撑的耗能梁段对加固震损rc框架的抗震性能有较大影响,随着耗能梁段腹板高度的增加,试件的水平承载力、抗侧刚度、耗能均呈增大趋势。

关键词： Y型偏心支撑震损rc框架腹板高度有限元分析

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Y型钢支撑加固震损rc框架的抗震性能研究

Y型钢支撑加固震损RC框架的抗震性能研究

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作者：顾建业苏州科技大学

学位级别：硕士

Y型偏心支撑加固rc框架是一种有效的抗震加固方法，钢支撑能够提高结构抗侧刚度，改善结构的耗能能力，在实际工程中有着广泛的应用。因此开展对Y型偏心支撑加固震损后rc框架具有理论意义及工程应用价值。本文采用试验研究，有限元模拟... 详细信息

Y型偏心支撑加固rc框架是一种有效的抗震加固方法，钢支撑能够提高结构抗侧刚度，改善结构的耗能能力，在实际工程中有着广泛的应用。因此开展对Y型偏心支撑加固震损后rc框架具有理论意义及工程应用价值。本文采用试验研究，有限元模拟两者相结合的方式完成了对Y型偏心支撑加固震损rc框架的抗震性能的研究。\n 本文共完成了2个1/3缩尺的Y型偏心支撑加固震损后的rc框架的滞回性能试验，主要完成了以下内容：\n (1)通过实验分析了加固后试件的破坏形态、滞回曲线，骨架曲线、耗能性能等。\n (2)在基于以往试验研究成果的基础上，本次试验改进了耗能梁段与框架梁连接的节点形式，以及耗能梁段与支撑的连接形式。本次试验将验证此次设计的节点形式合理可靠性。\n (3)对比试件 rcF-YB1、rcF-YB2，随着耗能梁腹板高度的增大，分析试件的破坏特征、滞回性能、骨架曲线、耗能性能。\n (4)对比分析加固震损前与震损后的试件的破坏特征、滞回性能、骨架曲线、耗能性能。\n (5)利用有限元软件，对影响Y型偏心支撑加固震损rc框架结构的主要设计参数进行对比分析，最后提出设计建议，供相关研究和设计人员进行参考。

关键词： Y型钢支撑震损rc框架抗震加固方法破坏特征有限元模拟

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