二次受力下CFRP加固钢筋混凝土节点抗震性能研究

摘要

碳纤维(CFRP)由于具有抗拉强度高、施工方便、韧性好、耐腐蚀、加固补强后不改变结构及构件的尺寸，因此广泛用于建筑结构的加固领域，但对建筑结构加固前进行卸载十分困难，有些甚至是不可能的，如果我们不考虑持有荷载的影响进行加固设计，就有可能过高地估计加固结构的抗震性能及承载能力。迄今为止，国内及国外对CFRP加固钢筋混凝土结构和构件的研究主要是对柱、梁、板等构件进行的，对节点的力学性能也做了一些研究，但对CFRP加固钢筋混凝土节点抗震性能的研究较少，考虑二次受力下CFRP加固钢筋混凝土节点抗震性能的研究则更少。
　　因此，本文考虑了二次受力下CFRP加固钢筋混凝土节点抗震性能的特点，利用大型通用有限元软件ABAQUS建立了钢筋混凝土节点数值计算模型，并对往复荷载作用下的一次及二次受力下CFRP加固钢筋混凝土节点的多个模型进行了数值计算，且进行了的抗震性能的研究及参数分析。
　　研究结果表明：
　　(1)二次受力下CFRP加固钢筋混凝土节点中的混凝土塑性应力及拉压应力要高于一次加载作用下混凝土的应力水平。
　　(2)持有荷载比、柱截面含钢率、混凝土强度、柱截面配筋率、柱箍筋加密区体积配筋率、梁柱线刚度比、碳纤维厚度等参数对二次受力下CFRP加固钢筋混凝土节点抗震性能影响显著。柱钢筋屈服强度等级对二次受力下CFRP加固钢筋混凝土节点抗震性能的影响不明显。
　　(3)随着持有荷载比增大，混凝土的塑性应力水平变大，CFRP应力反而减小，这表明持有荷载比越大CFRP加固钢筋混凝土节点抗震性能越差。
　　(4)二次受力对CFRP加固钢筋混凝土中的楼板钢筋，梁纵筋及箍筋、柱纵筋及箍筋影响不大。