火災後型鋼混凝土結構的抗震性能及加固修復研究

《火災後型鋼混凝土結構的抗震性能及加固修復研究》是李俊華為項目負責人，寧波大學為依託單位的面上項目。

基本介紹

• 中文名：火災後型鋼混凝土結構的抗震性能及加固修復研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：李俊華
• 依託單位：寧波大學

項目摘要

從構件和結構整體兩個不同層面對火災後型鋼混凝土的抗震性能及加固修復進行研究。通過火災後型鋼混凝土柱、樑柱節點、樑柱框架的低周反覆載入試驗及常溫下的對比試驗，研究火災後型鋼混凝土構件的延性、滯回特性、耗能能力及其與曾經經歷的火災溫度、受火時間之間的關係，提出火災後型鋼混凝土構件與曾經經歷的火災溫度、受火時間相關的抗震承載力、變形剛度計算方法；研究火災後型鋼混凝土構件的加固修複方法，比較分析不同加固方式對火災後型鋼混凝土柱、樑柱節點、樑柱框架抗震性能的加固修復效果，建立火災後加固和未加固條件下型鋼混凝土構件的恢復力模型；進行火災後未加固和局部加固條件下型鋼混凝土整體結構的靜力推覆分析和動力時程分析，研究火災後未加固和加固條件下型鋼混凝土整體結構的地震回響及結構薄弱層轉移變化情況，提出火災後基於整體抗震性能的加固修復策略，為火災後型鋼混凝土結構抗震性能的損傷評估和加固修復提供理論依據和技術支持。

結題摘要

本項目主要研究火災後型鋼混凝土構件與結構整體的抗震性能及加固修復策略。課題組在四年研究期內，完成了6個火災後型鋼混凝土柱的低周反覆載入試驗以及3個常溫下型鋼混凝土柱的對比試驗，考察了軸壓比及升溫溫度對火災後型鋼混凝土柱延性、滯回特性、抗震承載力等性能的影響。完成了5個火災後型鋼混凝土柱加固後的靜力載入試驗、5個火災後型鋼混凝土柱加固後的低周反覆載入試驗，重點考察了外包鋼、碳纖維、預應力鋼帶加固對火災後型鋼混凝土柱靜力強度、剛度及反覆荷載下抗震性能的修復效果。完成了4個火災後型鋼混凝土柱-鋼樑節點低周反覆載入試驗及2個常溫下的對比試驗、4個火災後型鋼混凝土柱-鋼筋混凝土梁組合節點低周反覆載入試驗及2個常溫下的對比試驗、4個火災後型鋼混凝土柱-型鋼混凝土梁組合節點低周反覆載入試驗及2個常溫下的對比試驗，研究火災作用及曾經經歷的受火時間、軸壓比等參數對型鋼混凝土樑柱節點的破壞形態、延性、耗能能力等抗震性能的影響。完成了2個火災後型鋼混凝土柱-鋼樑節點抗震加固試驗、2個火災後型鋼混凝土柱-鋼筋混凝土梁組合節點抗震加固試驗，以及2個火災後型鋼混凝土柱-型鋼混凝土梁組合節點的抗震加固試驗，比較分析了碳纖維布和外包鋼兩種加固方法對火災後型鋼混凝土柱抗震性能的加固效果。完成了2榀火災後型鋼混凝土框架的反覆荷載試驗和2榀未受火型鋼混凝土框架的對比試驗，研究了火災後型鋼混凝土框架的破壞過程與破壞形態、滯回特性、骨架曲線、延性、耗能性能等，探究火災作用對型鋼混凝土框架結構抗震性能的影響。在試驗研究基礎上，利用MSC.MARC、ANSYS、OpenSees等程式軟體對火災下型鋼混凝土結構與構件的截面溫度場、火災後剩餘承載力和剩餘剛度、結構整體的抗震性能等進行了模擬分析。在試驗結果和有限元參數分析基礎上，提出了火災後型鋼混凝土梁、柱、節點剩餘承載力和剩餘剛度的計算方法及火災後型鋼混凝土構件與結構整體的抗震加固修復策略，研究成果為火災後型鋼混凝土結構抗震性能的損傷評估和加固修復提供理論依據和技術支持。