碳纤维布加固震损X形斜撑型钢筋混凝土短肢剪力墙抗震性能研究.pdf

分类号 TU378UDC _密级专业学位硕士学位论文碳纤维布加固震损X形斜撑型钢筋混凝土短肢剪力墙抗震性能研究专业学位名称 工程硕士（建筑与土木工程领域）碳纤维布加固震损X形斜撑型钢混凝土 短肢剪力墙抗震性能研究摘要本次试验设计利用碳纤维布修复加固了 3个缩尺比例为1/2的内置X 形斜撑型钢混凝土短肢剪力墙试件，采用拟静力试验方法分析试验采集到 的数据，研究其抗震性能。3个试件具有相同的尺寸、配筋率和轴压比，经 加固修复后试件的变量为是否有钢筋斜撑作用 是否修复屈曲钢筋和碳纤 维布加固修复的方案(A型和B型)。在试验过程中仔细观察并记录碳纤维 布和混凝土的破坏发展情况，将数据采集仪测量的位移、荷载等数据进行 系统分析，将修复后试件的力学性能如滞回性能、承载能力、变形能力、耗能性能等和退化性质如承载力退化和刚度退化与修复前试件的性能进行 对比分析。得到以下主要结论：(1)3个修复后试件都经历了弹性阶段、碳纤维布剥离阶段,屈服阶 段和破坏阶段。各试件的破坏形态为以剪切变形为主的剪压破坏，根据其 破坏时碳纤维布和混凝土的状态，剪跨比为L2的短肢剪力墙重点破坏和 加固区域为试件中下部。(2)两种碳纤维布加固方案都能有效恢复试件的承载力、刚度和耗能 性能，甚至修复后试件的延性和刚度、强度退化都得到了更好的改善。修 复加固后试件虽未修复已屈曲钢筋或钢筋斜撑失效，经过碳纤维布的修复 加固，试件的初始刚度均高于原始构件。并且经碳纤维布修复后，试件的 整体性更好，并且各试件的承载力或刚度退化速率更慢，变形能力更好。(3)碳纤维布在受拉破坏前先与试件表面发生剥离，导致其加固效果 退化，横向碳纤维布有效抑制纵向和斜向碳纤维布的剥离失效，有助于碳纤维布发挥作用O关键词：加固 短肢剪力墙 抗震性能 碳纤维增强复合材料IISEISMIC PERFORMANCE OF DAMAGED STEEL REINFORCEDCONCRETE SQUAT WALL WITH BUILT-IN X-SHAPEDBRACING REPAIRED BY USING CFRP STRIPSABSTRACTIn this study,thr ee one-ha lf sca led r einf or ced concr ete squa t wa lls with built-in X-sha ped br a cing wer e tested subjected to qua si-sta tic cyclic r epea ting la ter a l loa d to study the ef f iciency of CFRP str ips f or r ecover ing the seismic r esisting ca pa city.Specimens ha ve identica l dimensions,r einf or cement r a tio,a nd compr essive a xia l f or ce r a tio.The design va r ia bles include r epa ir ing built-in br a cing,r epa ir ing buckled r einf or cements,a nd dif f er ent CFRP str engthening schemes(type A a nd type B).Ba sed on pr udent obser va tion a nd r ecor ding of the da ma ge development between the CFRP sheets a nd concr ete dur ing the test a nd the mea sur ed da ta,the mecha nica l pr oper ties of r epa ir ed specimens such a s the hyster etic beha vior,the loa d r esisting ca pa city,the def or ma tion ca pa city,the ener gy dissipa tion ca pa city,a nd degr a da tion pr oper ties(str ength degr a da tion a nd stif f ness degr a da tion)wer e systema tica lly a na lyzed.Most impor ta ntly,a f ter compa r ison of the r esults f r om the r epa ir ed specimens a nd the or igina l ones,the ma in conclusions wer e dr a wn a s below:(1)Thr ee r epa ir ed specimens a ll exper ienced the ela stic sta ge,the dela mina tion of CFRP sheets sta ge,the yielded sta ge,a nd the f a ilur e sta ge.These specimens with shea r spa n r a tio of 1.2 per f or med a s shea r f a ilur e domina ted f a ilur e mode,a nd their da ma ge wa s ma inly concentr a ted a t the middle to toe of the specimens.(2)Both two CFRP str engthening schemes could r ecover the loa d r esisting ca pa city,the stif f ness a nd the ener gy dissipa tion beha vior of or igina l specimens ef f ectively.The ductility,the stif f ness degr a da tion,a nd str ength degr a da tion of the r epa ir ed specimens wer e even better tha n the or igina l ones.The initia l stif f ness of r epa ir ed specimens,whos the buckled r einf or cements a nd steel br a cing wer e not r epa ir ed,wer e la r ger tha n tha t of the or igina l specimens.The integr ity of r epa ir ed specimens wa s better,a nd the stif f ness degr a da tion a nd str ength degr a da tion of the r epa ir ed specimens wer e gentler.Mor eover,the def or ma tion ca pa city of the r epa ir ed specimens wa s la r ger tha n tha t of or igina l ones.(3)It is obser ved tha t the dela mina tion of CFRP sheets between the CFRP str ips a nd concr ete sur f a ce wa s bef or e the f r a ctur e of the str ips.Thus the str ength of CFRP str ips wa s innot f ully utilized.However,the hor izonta lly a tta ched CFRP str ips could dela y the dela mina tion of the longitudina lly a nd dia gona lly a tta ched CFRP str ips a nd ensur ed them to pla y gr ea ter r ole in str engthening.KEY WORDS:Str engthening;Squa t wa ll;Seismic beha vior;Ca r bon f iber r einf or ced polymerIV目录摘要.IABSTRACT.Ill目录.V第一章雌.11.1 研究背景.11.2 混凝土结构加固方法简介.21.2 纤维增强复合材料加固结构研究现状.31.2.1 纤维增强复合材料介绍.31.2.2 纤维增强复合材料加固的技术特点.31.2.3 纤维增强复合材料加固结构的研究现状.41.3 课题研究的内容、目标和意义.111.3.1 课题研究的内容.111.3.2 课题研究的目的.111.3.3 课题研究的意义.12第二章试验方案设计概况.132.1 试验目的.132.2 原始试件的参数.132.2.1 原始试件的尺寸.132.2.2 原始试件参数.152.2.3 损伤试件的修复加固工作.172.2.4 粘贴碳纤维布施工工艺.282.3 材料的力学性能.282.3.1 混凝土力学性能.282.3.2 钢材力学性能.292.3.3 碳纤维布的力学性能.292.4 试验的测量内容.302.4.1 试验的量测数据.30v2.4.2 测点位置.302.4.3 位移计布置.322.5 试验加载方案.322.5.1 试验加载装置.322.5.2 试验加载制度.332.6 本章小结.34第三章修复后试件试验过程和破坏形态分析.353.1 修复后试件的试验情况.353.1.1 修复后试件RW1的试验过程.353.1.2 修复后试件RW-2的试验过程.373.1.3 修复后试件RW-3的试验过程.393.2 修复后试件加载过程与破坏特性分析.403.2.1 修复后试件加载过程对比分析.403.2.2 修复后试件破坏形态分析.413.3 本章小结.42第四章修复后试件的抗震性能试验结果分析.434.1 滞回性能.434.1.1 修复后试件的滞回性能分析.434.1.2 滞回性能对比分析.444.2 骨架曲线.474.2.1 修复后试件的骨架曲线分析.474.2.2 修复后试件的骨架曲线对比分析.4843承载能力.494.3.1 修复后试件的承载能力分析.494.3.2 修复后试件与原始试件的承载能力对比分析.514.4 承载力退化.524.4.1 修复后试件的承载力退化分析.524.4.2 修复后试件与原始试件的承载力退化对比分析.554.5 刚度及刚度退化.574.6 变形能力.60VI4.7 耗能性能.614.8 变形特征.674.9 本章小结.70第五章结论与展望.715.1 主要结论.715.2 研究展望.72会文献.73致谢.78VII广西大学工程硕士学位论文 碳纤维布加固裳损X形斜撑型钢混凝土短肢剪力墙抗震性能研究第一章绪论1.0研究背景进入21世纪后，我国经济快速崛起，最显著的表现为，建筑的现代化建设发展迅 速，城市人口不断增长，原本低层、多层建筑已不能满足国情的需要。随着高层和超高 层建筑在中国民用建筑的占比逐步增大，钢筋混凝土框架结构已经不足以满足设计要 求，结构形式逐步发展为钢筋混凝土框架一剪力墙结构。钢筋混凝土剪力墙不仅能够承 担结构的竖向荷载，抵抗水平荷载（如风荷载、地震荷载），还能作为使用空间的隔断 墙。在高层建筑结构体系中，对于抗侧移能力较弱的框架结构，剪力墙结构能够在这方 面弥补其缺点。但正由于剪力墙侧向刚度较大，剪力墙一般承受较大的地震作用。为了 使得高层建筑结构受力更合理并能优化建筑空间适用性，经过大量研究，对上述两种结 构体系进行不断改进，容柏生口】院士以剪力墙为基础，提出“短肢剪力墙”结构体系。随着我国建筑业的积极发展，不仅对建筑结构设计要求更严谨，更提出了符合可持 续发展观和保护资源环境相关政策的要求。几十年前的建筑结构设计已不满足现行的规 范要求，需要将其抗震性能提高至满足新的抗震设防烈度要求。众所周知，抗震设计的 三个标准为“大震不倒，中震可修，小震不坏”，当建筑物受到地震作用后，发生了严重 破坏、局部或整体倒塌的情况，应采取拆除的方案；但许多建筑结构在受到地震作用后,受到的破坏不大且没有发生倒塌现象，这类建筑我们可以根据实际工况，进行有选择性 的修复加固，保证安全性并继续使用。对震损的结构进行修复加固，不仅要考虑应满足 抗震要求，还应考虑其经济性。正因为由于自然灾害、恐怖袭击、施工事故等众多因素 会导致建筑结构的破坏，所以国内外基于对结构或构件的加固方案开展了大量试验研 究。这一研究方向不仅有着长远的发展目标，且有良好的社会经济效益，值得我们深入 探索。广西大学工程硕士学位论文碳纤维布加固震损X形斜撑型钢混凝土短胶剪力墙抗蒙性能研究1.1 混凝土结构加固方法简介经过国内外学者们的不断摸索和实践，对于混凝土结构的加固大致总结为以下五种 方法：(1)增大截面加固法此方法通常应用于梁、柱、墙等构件，是根据承载力需要，将原构件外部浇筑新的 混凝土并补加相应钢筋。通过增大原构件的截面面积，从而提高构件承载力和抗震性能。由于构件的截面面积增大，增加了构件的自重，并且导致原空间减小；但此方法只需进 行混凝土浇筑与绑扎钢筋等工艺，使其施工过程简单，并且能保护损伤的混凝土或钢筋，适用性强。(2)外粘型钢加固法此方法通常应用于梁、柱等构件，在原构件外部使用型钢(一般为角钢)，在构件 外部使用粘结用胶进行粘贴加固，从而使其延性与承载力得到有效提高。由于此加固方 法需大量使用钢材，钢材的价格远高于混凝土价格，导致造价费用高，并且因钢材外无 保护层，不宜在潮湿、温度过低或过高的环境应用；但此方法在施工期间不需要养护时 间和模板支撑，施工周期较短，且不会占据大量使用空间。(3)粘贴钢板加固法此方法通常应用于梁、板、柱、墙等构件，在原构件表面粘贴钢板，提高构件的承 载力和刚度。由于此方法需大量钢材，其缺点与外粘型钢加固法类似，同时，因为要保 证钢板与原构件良好的协同作用，需要满足条件的粘胶。其优点与外粘型钢加固法类似。(4)混凝土裂缝修补技术此方法通常应用于构件表面裂缝或贯穿裂缝，使用表面封闭、灌封胶注射、压力注 浆等方法来进行修补。在修补较细致的混凝土裂缝时，存在一定的技术困难，在施工期 间需要养护时间；但此方法能够有效恢复构件的承载力，施工工艺较简单。(5)粘贴纤维增强复合材料加固法此方法能够广泛应用于各种构件，将纤维增强复合材料根据构件需要，粘贴在构件 表面，提高构件的承载力。由于要保证其与原构件能够更好地协同工作，粘结用胶需要 满足一定条件；但纤维增强复合材料抗拉性能、耐腐蚀性和耐久性较好，并且易于施工，不会明显影响原始构件尺寸与使用空间，正逐步广泛应用于钢筋混凝土结构的加固领 域。2广西大学工程硕士学位论文 碳纤维布加固震损X形斜撑型钢混凝土短肢金力蟠抗震性能研究1.2 纤维增强复合材料加固结构研究现状1.2.1 纤维增强复合材料介绍纤维增强复合材料(Fiber Reinf or ced Polymer,缩写FRP)是一种高性能材料，根 据增强材料不同，常见的纤维增强复合材料分别有碳纤维增强复合材料(CFRP)、玻璃 纤维增强复合材料(GFRP)、芳纶纤维增强复合材料(AFRP)以及连续玄武岩纤维增 强复合材料(BFRP)o碳纤维增强复合材料重量轻、强度高，并且适用于腐蚀环境和大 跨度结构，被广泛应用于航空航天等领域；玻璃纤维增强复合材料最重要的特点能在大 部分腐蚀性环境下长时间使用，并且可塑性强；芳纶纤维增强复合材料拥有芳纶复合材 料良好的热稳定性、阻燃性、电绝缘性、化学稳定性等特点，是极好的耐高温材料；玄 武岩纤维增强复合材料的抗腐蚀、耐高温和延性的性能较好。碳纤维增强复合材料是其中目前国内使用最广泛、研究最多的，技术工艺更完整、成熟，于是本文选择使用碳纤维布材来进行试件的修复加固。1.2.2 纤维增强复合材料加固的技术特点与其他加固方法进行对比，纤维增强复合材料加固方法有以下几个特点：(1)轻质高强：纤维增强复合材料自重轻，抗拉强度还高于钢筋，可以在钢筋屈 服后代替钢筋继续承担承载力并提高试件延性，直至失效，使试件屈服后不至于马上发 生大规模破坏和倒塌。(2)良好的耐腐蚀性能：纤维增强复合材料能够在腐蚀性的环境长期使用，试用 期间所需维护次数少，操作简单，对加固的构件可以起到防腐蚀的作用，延长构件寿命。(3)良好的可塑性：因纤维增强复合材料是由纤维材料与树脂材料合成的，导致 其材质可塑性高，能够根据模具出品所需尺寸、形状的产品。本文所使用的碳纤维布，能够对各种截面类型的构件进行加固。(4)施工简单、周期短：使用纤维增强复合材料进行加固，在施工期间不需支撑 模板，不需等待较长养护时间。施工工艺较简单，不需要使用较复杂的工具。(5)协同作用好：使用环氧树脂将纤维增强复合材料与构件形成一体，有较好的 协同作用，不过由于纤维增强复合材料抗拉强度很大，导致纤维增强复合材料通常在被 拉断前与构件剥离而失效。由于纤维增强复合材料加固方面具有上述特点，其在结构加固领域有着广泛的应用 3广西大学工程硕士学位论文 碳纤维布加固震损X形斜撑型钢混凝土短胶剪刀墙抗震性能研究前景，同时还有许多难点值得我们去研究和克服。1.2.3 纤维增强复合材料加固结构的研究现状随着社会需要，大量存在结构隐患和受环境影响的建筑物老化，国情迫切要求加固 技术不断进步和发展。纤维增强复合材料于20世纪30年代在美国问世，最初应用于航 空等重要领域，随着纤维增强复合材料在加固领域的影响逐渐扩大，在国际上，欧洲、日本和美国对纤维增强复合材料的应用和技术更早开展研究工作，并成立研究学会和制 定相关章程。早在1954年，日本成立了聚酯研究协会，1955年发展为增强复合材料技术协会，之后更名为增强复合材料协会。1993年，日本建筑院颁布了世界上第一个纤维增强复 合材料的设计指南FRP加固混凝土结构设计指南。1996年，日本土木工程学会（J SCE）正式颁布了连续纤维材料补强加固混凝土结构的设计及施工规程。1998年，日本混 凝土协会颁布了连续纤维增强复合材料的标准试验法，提供了纤维增强复合材料 的力学性能试验测定方法。2011年，J SCE颁布了最新的FRP加固混凝土结构设计指 南叫1984年,瑞士联邦材料实验室对纤维增强复合材料加固钢筋混凝土结构开展了试验 研究。1993年，欧洲纤维增强复合材料加固混凝土结构委员会成立，完成相关的设计指 南。1999年，英国结构工程师协会颁布了纤维增强复合材料加固钢筋混凝土结构设计 暂行指南。1991年，美国混凝土协会（ACI）成立了专门研究纤维增强复合材料加固结构的学 术委员会（ACI440F）,委员会在1999年推出了纤维增强复合材料加固混凝土结构的相 关设计规程草案，并于2004年发布了纤维增强复合材料补强加固混凝土结构的试验 方法指南向。在亚洲，每2年举办一次的FRP加固混凝土结构国际会议越来越受到国际重视。虽 然国内开展纤维增强复合材料加固混泥土结构的研究比国外稍晚，但随着纤维增强复合 材料在土木工程加固领域的影响力逐渐增大，越来越多的专家学者在该领域多方向地进 行试验研究和理论分析。2000年，中国土木工程学会成立了“FRP及工程应用专业委员 会”，通过FRP应用的全国学术会议促进了纤维增强复合材料在工程中的应用和各专家 学者间的交流。经过大量的试验研究和各研究部门的努力，2002年，中国建设科学院颁 布建筑抗震加固技术规程；2003年，岳清瑞和杨勇新发表碳纤维片材加固修复 4广西大学工程硕士学位论文 碳纤维布加固震损X形斜撑型钢混装土短股剪力场抗裳性能研究混凝土结构技术规程叫2011年，中国冶金建设协会发表纤维增强复合材料建设工 程应用技术规范；2014年，四川省住建厅推出混凝土结构加固设计规范“瞑可 以了解到，我国对纤维增强复合材料加固混凝土结构的研究还在进行中，并且对剪力墙 的加固的相关规程仍较匮乏，需要在接下来的研究中，关注纤维增强复合材料加固剪力 墙的领域。根据需加固混凝土构件的类型，分为梁、柱、梁柱节点、框架、砌体墙和剪力墙，纤维增强复合材料加固混凝土结构近几年的国内外研究现状如下：(1)纤维增强复合材料加固钢筋混凝土梁曲哲等以6个混凝土试验梁的抗剪试验为基础，试验梁中3个U形FRP条带加 固梁，3个未加固梁，变量为试件尺寸、加固方案。根据试验结果，推导了 FRP应变分 布解析解，将计算结果与试验值进行对比，剔除了 U形FRP加固混凝土梁抗剪剥离承 载力计算中FRP剥离应变的折减方法。谢建和等基于粘结-滑移模型，以FRP片材加固的钢筋混凝土梁为研究对象，对 梁中部的裂缝发展界面的粘结剪应力做软化前和软化后两个阶段的理论计算公式推导，并利用Ansys软件通过有限元模型对其进行对比验证。邓宗才口刃制作8根试验梁，对6根经过氯离子诱发钢筋锈蚀的钢筋混凝土梁进行 CFRP加固，1根锈蚀试验梁不进行加固，1根为锈蚀未加固试验梁。其中3根进行静载 试验，5根进行疲劳试验。通过试验结果分析可知，经过CFRP加固的腐蚀梁的疲劳寿 命虽有所提高，但仍低于未腐蚀梁，需要CFRP与构件间足够大的粘结力才能够有效恢 复其疲劳寿命。Chenin等使用有限元计算对整个剥离过程进行建模，研究当使用外粘FRP的方式 加固钢筋混凝土梁时，在发生剪切破坏过程中FRP布的剥离影响解析解，定量分析FRP 布对梁抗剪承载力的贡献，进一步分析FRP布加固钢筋混凝土梁时，在抗剪承载力方面 与钢筋、混凝土的关系。夏立鹏等制作4根配筋率相同的钢筋混凝土梁，其中3根梁采用三种纤维增强复 合材料筋材对其进行表层嵌入式加固，分另U为CFRP、BFRP和GFRP。通过对比分析4 个试件的破坏模式和力学性能，结果表明嵌入CFRP筋材的试件承载力最高，并且嵌入 形式的加固方案使构件具有良好的受力性能，且值得发展。陈绪军等对14根钢筋混凝土梁进行静载受弯试验，其中4根未加固试验梁、3 根CFRP加固试验梁和7根BFRP加固试验梁。通过试验结果分析对比其延性、刚度、5广西大学工程硕士学位论文 碳纤维布加固囊损X形和撑型钢混凝土短胶剪力墙抗震性能研究强度的变化，并将加固的FRP换算为受拉钢筋，推导出其短期抗弯刚度计算公式，将计 算结果与试验结果进行验证。Hua ng口刀等制作了 8根钢筋混凝土试验梁，其中使用PFRP板对6根钢筋混凝土梁 进行加固，6根加固梁中2根配筋率为0.223%的试验梁，在其施加荷载损伤后再进行 PFRP加固，2根为未加固梁，试验变量为配筋率（0.223%或0.503%）、PFRP使用层数（4层或6层）、加固方法。试验结果表明，PFRP加固的低配筋率试验梁的承载力提高 更显著，延性更好。Aksha y等利用有限元软件Ansys 14建模模拟用CFRP加固后钢筋混凝土梁，进 行非线性静态分析。研究了 CFRP加固钢筋混泥土梁的受弯性能，从试验和计算的结果,得出结论：加固梁的抗弯强度和刚度较未加固梁有所提高；CFRP片材层数的增加，强 度和刚度也随之增加。Al-Rousa nU】等提出一种非线性有限元分析模型，通过验证和参数扩展，考虑FRP 类型、纤维方向、包裹面积和硫酸盐对试件的损伤水平等影响因素，对经过FRP加固的 硫酸盐损伤钢筋混泥土梁的剪切应力位移关系、破坏模态等进行计算和对比，结果表明，CFRP和GFRP加固能使构件的力学性能更好。Osma nP。等制作了 7根试验梁，其中2根为未加固梁，4根为在预加损伤的钢筋混 凝土梁上使用AFRP板加固，1根为直接使用AFRP板加固的试验梁。通过静载试验结 果表明，FRP对既有损伤的钢筋混凝土梁的加固效果和破坏模式有显著的影响，经过测 量，与未加固梁进行对比，加固后的试件子荷载作用下产生的裂缝宽度减小了 25.6%至 82.7%0Alve#】等通过对U形CFRP加固的钢筋混凝土梁进行循环加载试验，采用声发射 检测，获得裂缝的位置和类型等信息，监测了 CFRP加固试验梁的破坏机理和力学性能。进行声发射参数分析，发现在较高的荷载作用下，产生更多的混合型与剪切型的裂缝，但由于CFRP的作用抑制了裂缝的发展，直至试验梁失去承载能力。（2）纤维增强复合材料加固钢筋混凝土柱魏洋等制作&根钢筋混凝土矩形柱试件，其中试件变量为FRP类型（CFRP或 DFRP）、FRP层数（1层、1.5层、2.5层或4.5层）、是否有预加载。经过恒定轴力下水 平反复加载，将试验结果进行分析，得到结论：FRP加固层数的增加，会影响钢筋混凝 土矩形柱的破坏形态，破坏形态能够通过骨架曲线来预测。顾冬生23等基于29个大比例FRP约束钢筋混泥土圆柱的试验结果，进行了水平侧 6广西大学工程硕士学位论文 碳纤维布加固蒙损X形斜撑型钢混凝土短肢剪刀墙抗震性能研究向位移计算、屈服曲率数值计算、截面极限曲率计算等工作，对参数进行分析，得到结 论：轴压比、纵筋配筋率和强度明显影响截面屈服曲率；加固时FRP的用量超过一定值 后，延性改善效果不大。Qiu24等采用有限元软件Ansys对高温作用下CFRP加固不同截面的钢筋混凝土柱 的抗压承载力和抗弯承载力进行数值模拟研究，得出结论：在高温作用下，CFRP能够 有效提高钢筋混凝土柱的抗压承载力和抗弯承载力，双层加固提高得更多，并且圆柱的 承载力提高程度大于方形柱；600。(2为一临界值，超过临界值，CFRP加固效果迅速阐氐。于爱民磔】等制作了 16组共48根钢筋混凝土圆柱试件，对试件首先进行诱导锈蚀工 作，再进行外粘CFRP和GFRP加固工作，并对加固后试件进行轴心受压试验，试验变 量为钢筋锈蚀率、FRP种类、FRP粘贴层数等，并对试验结果进行对比分析，提出计算 模型，将计算结果与试验结果进行验证。Ayuddin因等使用CFRP对钢筋混凝土柱进行加固，分析加固效果。通过建立多柱 相互作用图来进行抗压强度分析，来分析无CFRP加固柱的相互作用图。分析结果表明，与未加固柱进行对比，随着试件承载力的增加，其抗拉强度显著提高。Mer cimek127等制作了 4个试件，研究经过CFRP加固后的钢筋混凝土方柱在低速横 向冲击荷载作用下的力学性能指标，试验变量为冲击荷载、CFRP条带间距和加载作用 点等。试验结果表明，CFRP条带间距越大，试件中心位移值增加；当荷载作用点从柱 中心往下端移动，试件的测量加速度值增加。Punur a i28等对使用CFRP加固后的钢筋混凝土细长柱试件在轴向压力和双向弯曲 作用力的共同作用下显示出的力学性能进行了试验分析研究。研究了 CFRP片材在纵向 和横向两个方向的纤维方向对柱的加固效果，试验结果表明，当CFRP布的纤维方向为 纵向时，柱的侧向挠度较小。Ha shemi采用多轴子结构试验(MAST)系统，模拟了 6-D0F边界效应对CFRP 修复震损钢筋混凝土柱试件的影响关系，并依据试验结果，将加固后试件的倒塌风险与 加固前试件的倒塌风险状况进行了对比分析，表明CFRP布加固对恢复和提高震损钢筋 混凝土柱的抗倒塌能力有显著的效果。(3)纤维增强复合材料加固钢筋混凝土梁柱节点彭亚萍3。等制作了 4个框架边节点试件并对其进行低周反复加载试验，根据梁柱端 的抗剪抗弯加固要求，采取不同的CFRP或GFRP加固方式，其中，试件分别为未加固 的对照试件、2层GFRP加固试件、1层CFRP与1层CFRP(0)混合加固试件、1层 7广西大学工程硕士学位论文 碳纤维布加固震损X形斜撑型钢混凝土短肢剪力墙抗震性能研究CFRP与1层CFRP(45)混合加固试件。试验结果表明，经过与对照试件的对比，经 加固后的试件的承载能力、延性和耗能能力都显著提高。李江渭网等使用OpenSees有限元软件对FRP加固的钢筋混凝土梁柱节点进行数值 模拟，使用斜压杆理论中的约束假定，对定参方法进行改进，建立FRP约束混凝土本构。将数值模拟的结果与试验结果进行对比验证，证明此方法的适用性。梁芳等利用有限元分析软件rfpa对FRP加固钢筋混凝土框架梁柱节点建立模 型，对其施加集中荷载。并使用该模型进行拓展参数分析，分别对混凝土强度等级、FRP 加固长度、FRP加固层数等对承载力的影响因素进行分析，得出结论：混凝土强度等级 从C20到C30,节点承载力提高；FRP加固长度超过定值，节点承载力不会提高；FRP 加固层数一定范围内的增加可以显著提高节点承载力，但有可能会导致FRP早期脱离失 效。王震宇网等制作了 3个钢筋混凝土梁-板柱节点试件，试件分别为1个未加固对照 试件和2个不同CFRP加固方案加固试件，对试件进行抗震性能试验。试验结果分析可 知，经CFRP加固后，会改变试件的梁较机制；节点核心区可以不用考虑加固措施。Ga r cia】等制作7个钢筋混凝土梁柱节点试件，7个试件中设计了 3种节点形式，先将节点试件进行拟静力加载试验，分析其抗震性能，再用CFRP片材对震损的节点试 件进行修复加固，并重复进行反复循环加载试验，对比分析加固前后试件的抗震性能。Kha shi*】等建立了 125个不同的FRP加固钢筋混凝土梁柱节点方案，分别考虑了 FRP片材的长度、宽度和厚度，每个因素设置5个值。通过反应曲面分类研究法(RSM)将模型的数量减少到20个，利用ABAQUS将这20个模型进行了试验模拟。Amer 36等利用CFRP修复加固3个震损钢筋混凝土梁柱节点，发展了梁塑性较机 制，在大位移反转作用下试件发生弯曲破坏。用环氧树脂注入在梁塑性较区域内形成的 主要弯曲裂缝，在梁顶和梁底添加CFRP筋，控制裂缝的发展，提高梁的抗弯能力，同 时恢复节点侧刚度损失。Ya za nM等利用AB AQUS有限元软件研究FRP对钢筋混凝土梁柱节点延性和强度 的影响，关键参数为柱对梁的相对惯量、节点中横向钢量、梁内横向钢量。所建立的模 型获得了节点的非线性复杂特性，包括混凝土的塑性损伤、非线性接触特性和几何非线 性。(4)纤维增强复合材料加固钢筋混凝土框架王新玲网等制作了 4板钢筋混凝土框架试件，其中，1个试件直接使用CFRP加固，8广西大学工程硕士学位论文 碳纤维布加 固震损X形斜撑型钢混凝土短肢剪刀墙抗震性施研究3个试件先进行抗震性能试验后处于不同的损伤状态，在不卸载作用荷载的情况下进行 CFRP加固。分析试验结果，得到CFRP加固效果与加固前损伤程度的关系。彭亚萍阳等制作了 3个钢筋混凝土框架试件，其中，1个试件在损伤后进行FRP加 固，2个试件直接进行FRP加固，对3个试件都进行拟静力加载试验。分析试验结果，得到结论:FRP加固后，对框架试件的耗能能力和承载力退化有显著影响；损伤后加固 的试件的各项力学性能均不如直接加固的试件。范存新【4。】等基于试验结果，采用Reyes Ga r cia设计的CFRP加固框架结构模型，利 用OpenSees有限元软件对试件建立CFRP加固前后的有限元模型，模拟试件在地震作 用下的受力状态，将模拟结果与试验结果进行对比分析。Altin等采用四种不同的加固方法对单跨单层钢筋混凝土框架进行加固，并在逆循 环侧向荷载作用下进行试验研究。四个框架试件分别用砌体填充墙、网格砂浆、CFRP 和钢带缠绕加固，试验结果表明，不同的加固方法对试件的抗侧向刚度和强度均有不同 程度的影响。Qur eshi】等研究了 CFRP加固对普通水泥混凝土 PCC和玻璃纤维混凝土 GFRC抗 震性能的影响，首先制作了圆柱形试件进行加载试验，测试结果用于有限元软件的钢筋 混凝土框架结构非线性静力循环分析，得出结论：CFRP加固后的框架结构的抗震性能 有显著的提高。Ala edini等利用两种FRP加固方案，U形和L形包裹，对钢筋混凝土框架进行加 固，研究其抗震性能。并利用Ls-Dyna有限元软件分别对两种加固方案进行模拟，将数 值模拟的试件受力状态与破坏模式与试验结果进行分析验证。(5)纤维增强复合材料加固砌体墙李国东阿等制作了 3片砌体墙试件，使用CFRP加固后进行拟静力加载试验，得到 试验数据分析其力学性能。将加固后试件的试验结果与未加固试件的数据进行对比，得 到结论：CFRP加固后试件的抗剪承载力、屈服荷载都有所提高，抗震性能更好。张斯口5等利用ABAQUS有限元软件，将砌体墙进行分离建模，生成厚度为0的粘 结单元，用壳单元模拟FRP布，粘贴到砌体墙上。将加固前后的试验数据与有限元模拟 数据进行对比，得到了很好的验证结果。田水网等通过FRP加固砌体墙的研究文献，排除后分析由CFRP、GFRP、BFRP 和AFRP等纤维片材加固的试件，整理结合各计算公式，将影响因素的参数考虑进抗剪 承载力公式中，得到与试验值更吻合的计算公式。9尸西大学工程硕士学位论文碳纤维布加固震损X形斜撑型钢混凝土短肢剪力墙抗震性熊研究Ca pozucca仞对两个无筋砌体墙先进行了平面内反复循环加载试验，并发生剪切破 坏。支护对损伤的墙体采用横向与竖向的CFRP条带加固，设置了锚固措施，改善CFRP 与墙体的粘结力。通过试验结果、理论双线性图和延性系数分析了 CFRP对砌体墙抗剪 承载力的作用影响。Ra binovitch由研究了用FRP粘贴在砌体墙受拉与受压面上进行加固,抵抗外荷载作 用下墙体内部的相互作用，加强砌体墙的整体性。利用数值分析方法，研究通过FRP 与墙体的粘结力、FRP的剥离区域等现象了解FRP剥离机制的稳定性和试验过程中FRP 的剥离发展。Dizhui等制作了 10片砌体墙，基于高断裂强度和刚度的性质，采用CFRP加固 砌体墙，试件的变量为材料和砖抗压强度、CFRP横截面尺寸、竖向CFRP条带的间距，其中CFRP的横截面面积和间距决定了配筋率。(6)纤维增强复合材料加固剪力墙邓宗才成等制作了 4片一字形剪力墙试件，其中2片试件剪跨比为1.5,2片试件 的剪跨比为1。试件变量为是否进行HFRP加固和剪跨比，将试件进行抗震性能试验，将试验结果进行分析，得到结论：HFRP对试件的退化性质有显著的减缓作用，并且能 够提高试件的延性、耗能能力等。刘建新等运用Ansys有限元软件对CFRP加固开口剪力墙试件进行建模，并模拟 其进行拟静力试验的过程，判定建模使用假定的准确性和CFRP布对试件承载力等力学 性能指标的作用和影响。张雷磊倒对5个已经经过拟静力加载试验的型钢短肢剪力墙使用CFRP布条进行加 固修复，试件变量为加固方案、试件修复程度等。将修复后试件再进行抗震性能试验，分析加固前后的力学性能和退化性质。El-Sokka r y图】等制作了 3片剪力墙，其中，1片为未加固墙，2片经CFRP加固，采 取两种不同的加固方案，均进行抗震性能试验。3片剪力墙在恒定的轴向荷载下进行试 验，并增加同步周期反复顶部弯矩和横向荷载。试验结果表明，加固后试件表现出良好 的抗震性能，由于加固方案不同，2片加固试件有不同的承载力和变形能力。Cr uz-Nogue/4等采用有限元软件，对9片剪力墙试件建立分析模型，9个试件变量 为加固方式、FRP加固层数、是否加固等。因为FRP与墙体的剥离会导致FRP加固效 果失效，所以，考虑FRP与墙体之间的粘结力是建模的重要步骤。Woods网等设计制作6个剪力墙试件，这些试件是根据几十年前建造的老旧混凝土 10广西大学工程硕士学位论文 碳纤维布加固蒙损X形斜撑型钢混凝土短肢剪刀墙抗裳性能研究结构中常见的结构缺陷制作的，例如抗剪切钢筋不足、缺少构造构件和混凝土强度低等 问题。并对采用纵向和横向CFRP板材加固的试件