BFRP复合材料增强钢筋混凝土柱抗震性能试验研究

摘要

我国地震灾害频发,建筑结构抗震性能对工程抗震减灾具有重要意义。为研究玄武岩纤维复合材料(BFRP)加固钢筋混凝土柱结构构件的抗震性能,室内展开了不同混凝土等级、未加固和BFRP加固的钢筋混凝土构件振动试验,深入研究了BFRP材料对钢筋混凝土柱结构抗震性能的影响。结果表明:(1)相较于普通未加固钢筋混凝土柱,振动荷载下BFRP加固钢筋混凝土结构具有更强的塑性变形能力,其滞回曲线的滞回环更加饱满,能够较好地吸收地震荷载产生的能量;BFRP加固后的钢筋混凝土柱的刚度衰减更慢,变形能力更好。(2)振动荷载作用下,钢筋混凝土柱结构构件的相对刚度随着粘性系数的增大而不断降低但降低速度逐渐变慢。(3)受混凝土强度等级影响,振动荷载下未加固和BFRP加固的钢筋混凝土柱构件的承载能力逐渐增强,但塑性变形能力降低。相较于C15级构件,C50级未加固构件的承载能力相对提高45.69%,变形能力降低40.47%;BFRP加固构件的承载能力提高43.48%,变形能力降低31.37%。(4)BFRP材料加固后的钢筋混凝土柱的承载能力和变形能力均增强。不同混凝土强度等级下构件的承载能力分别相对提升22.64%、24.11%、23.23%和20.78%,最大变形则分别达到未加固构件的2.61、2.68、2.85和3.01倍。