超弹性SMA/ECC加固钢筋混凝土梁受弯性能试验研究

发布时间：2023-05-07 07:19

　　随着材料性能的退化以及作用条件的变化,建筑结构可能不能满足现有规范的安全要求,有必要对其进行加固改造。传统的加固方法,如粘贴FRP、混凝土增大截面、外粘钢板等,不能实现结构的高性能化。近年来,智能材料和高性能水泥基复合材料出现及发展,为建筑结构损伤加固技术提供了新的途径。形状记忆合金(Shape Memory Alloy,简称SMA)是一种新兴功能材料,因其具有奇特的形状记忆效应和超弹性特性,可恢复应变达6%-8%,近年来,SMA应用于结构震动控制方面得到广泛研究和应用;工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,简称ECC)是一种高性能纤维增强水泥基复合材料,极限拉应变可达3%⁶%,具有良好的超高韧性和裂缝控制能力,其延性远优于普通混凝土。因此,形状记忆合金和工程水泥基复合材料加固钢筋混凝土结构,充分发挥两种材料的优越性能,有效提高结构或构件自复位能力、耗能能力和变形能力,以期可以实现既有建筑的高性能化。本文对采用SMA/ECC两种材料加固RC梁的受弯性能进行了试验研究,主要研究内容有以下几个方面:(1)SMA棒材力...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 混凝土结构加固技术及研究现状
    1.3 增大截面法加固梁的研究情况
    1.4 ECC和SMA筋的国内外研究现状
        1.4.1 ECC的力学性能及应用
        1.4.2 SMA的力学性能及应用
        1.4.3 SMA/ECC复合增强混凝土结构研究现状
    1.5 本文的主要研究内容
2 超弹性形状记忆合金材料力学性能试验研究
    2.1 引言
    2.2 试验概况
        2.2.1 试验材料选取
        2.2.2 试验装置
        2.2.3 试验方案
        2.2.4 参数选取
    2.3 试验结果与分析
        2.3.1 热处理工艺对 SMA 棒材超弹性的影响
        2.3.2 应变幅值对 SMA 棒材超弹性的影响
        2.3.3 循环加载次数对 SMA 棒材超弹性的影响
    2.4 本章小结
3 试验构件的设计及制作
    3.1 引言
    3.2 试验材料
        3.2.1 混凝土
        3.2.2 钢筋
        3.2.3 SMA
        3.2.4 ECC
    3.3 试件的设计
        3.3.1 试件设计原则
        3.3.2 试件尺寸
    3.4 试件加工制作
    3.5 试验加载方案
        3.5.1 试验加载方法
        3.5.2 试验加载装置
        3.5.3 试验加载制度
    3.6 试验观测方案
        3.6.1 试验观测内容及方法
        3.6.2 测点布置
    3.7 本章小结
4 试验结果及分析
    4.1 引言
    4.2 试验现象
    4.3 试验结果分析
        4.3.1 荷载—位移关系曲线
        4.3.2 骨架曲线
        4.3.3 最大裂缝宽度分析
        4.3.4 裂缝数量
        4.3.5 跨中挠度
        4.3.6 耗能能力
        4.3.7 钢筋受力特点
    4.4 小结
5 SMA/ECC加固RC梁正截面抗弯承载力研究
    5.1 引言
    5.2 受力特征
    5.3 基本假定
    5.4 力学方程
        5.4.1 增大截面加固梁承载力的计算公式
        5.4.2 增大截面加固梁承载力的计算值与试验值比较
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 建议与展望
参考文献
攻读硕士学位期间参加研究课题和已发表学术成果
致谢



本文编号：3810541