氯盐侵蚀环境下TRC加固RC柱抗震性能影响因素的研究

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纤维编织网增强混凝土(Textile Reinforced Concrete,TRC)是一种由多轴编织纤维网和细粒混凝土组成的新型复合材料,因其良好的承载、限裂、抗渗和耐腐蚀能力,TRC越来越受到国内外学者的重视。目前,对于TRC加固柱在恶劣环境下抗震性能的影响因素方面,以及TRC加固对锈蚀RC柱抗震性能的影响方面研究较少。为此,本文通过试验研究了氯盐侵蚀环境下TRC加固柱的抗震性能影响因素,并且对TRC加固锈蚀柱在侵蚀环境下的抗震性能进行了探讨,一共设计制作了14根RC柱,考虑了轴压比、剪跨比、配箍率和截面形式对TRC加固效果的影响;并采用通电的方法对钢筋进行锈蚀,研究了不同初始锈蚀程度对加固柱抗震性能的影响。最后,基于试验结果建立了氯盐侵蚀环境下TRC加固钢筋混凝土柱的恢复力模型。具体研究结果如下:在经历氯盐溶液干湿循环后,TRC加固柱的屈服荷载和峰值荷载都有略微下降,但其屈服位移却有略微增大,且延性也基本相近;当钢筋锈蚀程度较低时,TRC加固柱的抗震性能有一定程度提高,并且一定程度的氯盐侵蚀能提高TRC加固层与混凝土的整体性;随着试验轴压比增大,柱屈服荷载和极限承载力提高,但延性和变形能力变差,耗能能力降低;在往复荷载作用下,大剪跨比柱刚度退化速率慢,表现出很好的延性和抗震变形能力;随着箍筋间距减小,加固柱的延性和变形能力提高,抗震性能增强;相比于方型截面和矩形截面,TRC加固圆形截面柱的钢筋屈服较早、承载力较低,但延性和变形能力优越,而矩形截面TRC加固柱承载力下降和刚度退化都较快。对于钢筋锈蚀后采用TRC加固的RC柱,当再一次遭受氯盐侵蚀后,其抗震性能与钢筋初始锈蚀程度有关。随着钢筋初始锈蚀程度增大,柱的屈服荷载和峰值荷载都呈降低趋势,延性和耗能能力先增加后降低;采用TRC加固能改善柱破坏形态,大幅度提高屈服荷载和极限承载力,并且加固柱具有更好的延性和抗震变形能力;在钢筋锈蚀严重的情况下,TRC也能发挥约束作用,提高了此类构件在地震中的正常服役能力。基于完好钢筋混凝土柱的恢复力模型和试验数值,通过引入轴压比、剪跨比和配箍率的影响,得到的恢复力模型计算公式能较好的描述氯盐侵蚀环境下的TRC加固柱的恢复力模型,计算结果与试验结果吻合良好。
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