近日,公司丁一老师以第一作者身份在土木工程领域国际知名期刊《Journal of Building Engineering》(中科院2区,Top期刊)发表了题为“Retrofitting circular RC columns using UHPC jackets reinforced with stainless steel mesh in the plastic hinge region”的研究论文,公司魏洋教授为通讯作者,公司为第一完成单位。该成果得到了国家自然科学基金的资助。
随着既有建筑存量持续增长,基础设施全寿命周期的可持续问题已成为工程界关注焦点。钢筋混凝土柱作为建筑结构的重要受力构件,由于设计规范的更新、长期使用中材料的老化、恶劣环境的侵蚀和施工误差等因素导致其安全可靠性降低,因此发展高效可靠的抗震加固方法具有重要意义。超高性能混凝土(UHPC)是一种新型水泥基复合材料,因其超高强度、优异的耐久性以及与普通强度混凝土良好的粘结性能而成为一种理想的加固基体材料。不锈钢网格具有制造成本低、简单易得的优点,其良好的延展性可有效增强UHPC的变形能力。
因此,本研究提出了一种在塑性铰区使用不锈钢网格增强UHPC套箍局部加固钢筋混凝土柱的新方法。为验证加固方法的有效性,针对4个加固柱和1个未加固柱开展了低周反复加载试验,分析了UHPC套箍高度、不锈钢网格层数和轴压比等因素对试件破坏模式、滞回机理、延性和自复位能力的影响规律。试验结果表明该种加固修复方法可显著降低钢筋混凝土柱的损伤程度。采用两层不锈钢网格和300mm高的UHPC套箍可将试件的延性系数和累积能量耗散提升36%和111%。此外,建立了加固柱的精细化三维实体数值模型,进一步揭示了加固柱的抗震破坏机理。本研究为钢筋混凝土柱的抗震加固提出了新方法,并提供了试验及理论依据。
不锈钢网格增强UHPC套箍加固柱 | |
加固柱和未加固柱破坏模式的对比 |
加固柱和未加固柱滞回曲线的对比
供稿、供图:丁一;初审:李强;审核:柳任飞;编辑:许历隆