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海洋环境下TRC加固钢筋混凝土柱抗震性能退化机理研究结题摘要

2022/07/16126 作者:佚名
导读:海洋工程中氯离子侵蚀会导致混凝土内部钢筋锈蚀、保护层开裂以及剥落等一系列耐久性问题,进而引起结构的抗震性能退化。纤维编织网增强混凝土(Textile Reinforced Concrete,简称TRC)作为一种新型水泥基复合材料,具有耐腐蚀、承载能力高等优点,引起国内外学者的广泛关注并进行了一系列的研究。本项目之前关于侵蚀环境下TRC加固RC柱抗震性能的相关研究较少,因此有必要进一步深入研究氯盐侵

海洋工程中氯离子侵蚀会导致混凝土内部钢筋锈蚀、保护层开裂以及剥落等一系列耐久性问题,进而引起结构的抗震性能退化。纤维编织网增强混凝土(Textile Reinforced Concrete,简称TRC)作为一种新型水泥基复合材料,具有耐腐蚀、承载能力高等优点,引起国内外学者的广泛关注并进行了一系列的研究。本项目之前关于侵蚀环境下TRC加固RC柱抗震性能的相关研究较少,因此有必要进一步深入研究氯盐侵蚀环境对TRC加固RC柱抗震性能的影响。 项目研究了锈蚀环境下不同因素对TRC约束混凝土与钢筋粘结性能的影响,分析了破坏模式与影响机理,从损伤和能量的角度对粘结性能作了进一步阐释,提出了TRC约束混凝土与钢筋的粘结-滑移模型。结果表明,TRC约束后钢筋与混凝土的粘结性能显著提升,氯盐干湿对锈蚀钢筋与混凝土粘结性能的二次劣化作用减弱。 在TRC约束钢筋-混凝土界面粘结性能研究的基础上,进一步研究了氯盐干湿循环环境下TRC加固RC柱的抗震性能。为了更好发挥TRC的约束作用,首先通过试验得到加固过程中纤维编织网的最优层数、搭接长度以及PVA纤维的体积掺量。基于以上加固参数,进而研究了TRC加固柱在钢筋锈蚀、轴压比、剪跨比、配箍率、环境和偏心荷载耦合以及二次劣化等因素下的抗震性能。结果表明,较少的干湿循环次数(少于270次)对加固柱的抗震性能无明显影响,当干湿循环次数继续增加时,加固柱的抗震性能退化,随后又有一定程度提高;具有小轴压比、大剪跨比和大配箍率的加固柱在侵蚀环境下具有更好的延性、变形能力和耗能能力;小偏心荷载下,一定比例的持载应力比(不大于0.4)能够提高加固柱在氯盐侵蚀环境下的抗震能力;TRC能够更好地改善小剪跨比试件的破坏模式和变形能力,显著提高锈蚀柱的抗震性能。 最后,基于TRC加固柱抗震性能试验建立了TRC加固RC柱的恢复力模型。结果表明,提出的模型与试验结果吻合良好。 以上研究成果对于完善TRC加固理论,推动TRC在工程中的应用,确保工程结构的安全使用具有一定的理论意义和技术指导价值。 2100433B

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