《FRP加固震損鋼筋混凝土框架受力機理與抗震性能研究》是依託湖南大學，由馬高擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：FRP加固震損鋼筋混凝土框架受力機理與抗震性能研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：馬高
- 依託單位：湖南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
鋼筋混凝土框架在我國地震災區的震損結構中占有重要比例，震損框架加固後在後續服役期的抗震性能研究成為亟待開展的課題。玄武岩纖維增強複合材料（BFRP）具有高性價比和環保的顯著優點。以其為加固材料，本項目研究FRP加固震損框架的受力機理與抗震性能。首先，模擬實際震損結構加固時的狀態開展BFRP加固震損柱和框架抗震性能的試驗與理論研究，揭示震損程度、殘餘位移和軸壓比對FRP加固震損柱及框架受力機理和抗震性能的影響規律，提出FRP加固震損柱的恢復力模型；其次，建立FRP加固震損框架的數值分析模型，研究震損框架加固後的地震反應特徵與破壞機制；然後，基於地震危險性理論研究震損框架在後續服役期的地震需求參數計算方法，提出震損框架加固後抗震性能的分析方法；最後，提出震損框架基於性能的FRP抗震加固設計方法。本項目的研究對混凝土結構加固理論的完善和推動BFRP在實際震損結構抗震加固中的套用具有積極意義。
結題摘要
本項目針對地震災區存在的震損鋼筋混凝土框架的加固問題，以玄武岩纖維增強複合材料作為加固材料，系統研究了FRP約束損傷混凝土、FRP加固震損鋼筋混凝土柱以及FRP加固震損鋼筋混凝土框架的力學及抗震性能，取得了如下研究成果：(1) 基於標準圓柱體的軸壓試驗，研究了損傷程度、FRP層數對FRP約束損傷混凝土柱軸壓性能的影響規律，提出了考慮初始損傷的FRP約束混凝土強度模型、應變模型和應力—應變模型；(2) 基於OpenSees分析平台開發了FRP約束損傷混凝土材料模型，該模型可以套用於FRP加固震損鋼筋混凝土柱、FRP加固鋼筋混凝土框架的抗震性能分析；(3) 基於FRP加固足尺震損鋼筋混凝土柱抗震性能試驗，揭示了軸壓比、殘餘位移、震損程度對FRP加固震損鋼筋混凝土柱抗震性能的影響機理，驗證了中等、嚴重震損鋼筋混凝土柱經FRP加固後，延性和耗能能力均能得到顯著提高，基於OpenSees分析平台建立了FRP加固震損鋼筋混凝土柱的高精度有限元模型；(4) 完成了FRP加固震損鋼筋混凝土框架振動台試驗，研究了加固前後抗震性能的變化規律，驗證了FRP用於震損結構加固的有效性，並提出了基於失效模式概念的FRP抗震加固設計方法，該加固方法可以將有薄弱節點框架的失效模式改善為強柱弱梁的失效模式；(5) 以OpenSees為分析平台完成了完好框架、震損框架和FRP加固震損框架結構的抗震性能分析，揭示了震損結構的失效機率明顯大於完好結構，採用FRP加固後，震損結構的失效機率可以得到有效改善，並且具有可觀的延性儲備，對結構的抗震性能有利。在本項目的支持下，培養畢業碩士1人，在讀碩士2人。共發表論文13篇，其中SCI檢索論文8篇。
