预应力钢带加固钢筋混凝土框架节点抗震性能试验研究

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1、西安建筑科技大学硕士学位论文预应力钢带加固钢筋混凝土框架节点抗震性能试验研究专业：结构工程硕士生：陈展指导教师：杨勇教授摘要在对现有钢筋混凝土（ReinforcedConcrete，简称RC）框架节点加固技术分析研究的基础上，本文提出一种新的框架节点加固技术－预应力钢带加固节点技术。预应力钢带加固节点技术是通过对环绕于框架节点部位的钢带施加预拉应力并采用闭式锁扣进行锚固，使框架节点受到较大的环向约束从而达到提高试件抗震性能的目的。预应力钢带加固节点技术通过在梁端打孔后使用钢带穿过框架梁进行加固，可以有效克服RC框架节点由于正交梁的存在所造成

2、的加固障碍，并且可以有效降低传统加固技术存在的应力滞后现象，提高对RC框架节点的加固效果。本文针对预应力钢带加固节点的加固效果和加固后试件的抗震性能，主要进行了以下研究：首先，对6个预应力钢带加固试件和1个未加固试件进行了拟静力试验研究，重点从节点核心区钢带间距、梁端钢带间距和层数、预应力钢带加固位置和节点类型等方面考察预应力钢带加固RC框架节点的可行性与加固效果。试验结果表明：（1）预应力钢带加固技术可以有效提高节点核心区的抗剪承载力，加固后试件的破坏模式由未加固试件的梁端弯曲－节点剪切破坏变为梁端弯曲破坏。（2）预应力钢带加固技术可使试

3、件的抗震性能得到显著改善，加固试件的滞回曲线接近梭形，“捏缩”现象明显改善，总耗能值有明显提高；加固试件骨架曲线的下降段更为平缓，延性系数提高。（3）预应力钢带加固RC框架节点的强度和刚度退化现象得到明显改善，加固试件在较大的柱顶水平位移下仍然具有稳定的承载能力。（4）预应力钢带加固技术可以有效克服正交梁的影响，可对带正交梁的空间节点进行加固并形成有效约束，提高试件的抗震性能。其次，为证明预应力钢带加固节点技术的有效性，按照等强代换原则设计了1个碳纤维布加固空间节点和1个外包钢加固平面节点，对其进行了拟静力试验研究。对预应力钢带加固试件、外

4、包钢加固试件和CFRP加固试件的抗震性能进西安建筑科技大学硕士学位论文行了对比分析。主要包括试件的破坏形态、滞回性能、骨架曲线、变形性能、耗能、强度和刚度退化等抗震性能指标。最后，通过有限元软件ABAQUS建立模型，对部分预应力钢带加固RC框架节点进行数值模拟分析，通过试验结果和模拟结果对比分析可知，模拟结果和试验结果吻合较好。在验证模型准确性的基础上，分别对不同破坏模式下的预应力钢带加固节点进行了钢带预应力大小和轴压比的参数分析，分析结果表明：当试件发生梁端弯曲破坏时，钢带预应力大小和轴压比对试件承载力无明显影响；当试件发生节点核心区剪切

5、破坏时，随着钢带预应力的增加，试件节点核心区的抗剪承载力逐渐增大，当钢带预应力从0MPa增加至352MPa时，试件节点核心区的抗剪承载力从222.17kN增加至246.78kN，提高了11.08%。关键词：预应力钢带；框架节点；加固；外包钢和CFRP；抗震性能；试验研究；有限元分析论文类型：应用基础研究西安建筑科技大学硕士学位论文ExperimentalstudyonseismicbehaviorofReinforcedConcretebeam-columnjointsstrengthenedwithprestressedsteelstri

6、psProfession：StructuralEngineeringName：ChenZhanInstructor：Prof.YangYongAbstractBasedontheanalysisandreaearchontheexistingretrofittingmethodsforRCframejoint,anewmethodofretrofittingtheRCbeam-to-columnjointswithprestressedsteelstripswasproposedinthispaper.Prestressedsteelstr

7、ipreinforcingtechnologyistoexertprestressingonthesteelstriparoundtheframejointandarchoritwithclosedlocking,sothattheframejointissubjectedtolargercircumferentialconfinementandthusaimingtoimprovingtheseismicbehaviorofthespecimen.Itcouldeffectivelyovercometheproblemsoforthogo

8、nalbeaminRCframejointwiththemethodofsteelstripscrossingthroughholesofthejointtoretrofitth