超彈性形狀記憶合金絲約束RC短柱抗剪性能試驗研究.pdf

1、短柱作為混凝土結構重要的豎向承重構件之一，在地震的作用下，由于其自身側限剛度大、變形能力差，往往易發(fā)生脆性剪切破壞。預應力SMA加固技術是以形狀記憶合金（Shape Memory Alloys，即SMA)這種新型智能材料為主要依托發(fā)展起來的全新的建筑結構加固方法。它利用形狀記憶合金超彈性和形狀記憶效應兩大特殊性能可為短柱加固提供良好的側限約束和強大的恢復力，是把現(xiàn)行主流的預應力加固技術工藝和形狀記憶合金這種智能材料適當?shù)亟Y合在一起所形成

2、的一種新型的加固技術嘗試，在既有建筑的加固領域內應該有良好的應用前景。
　　本文首先對1.2mmSMA絲材進行了力學性能的試驗研究，為后續(xù)短柱加固試驗方案的設計提供可靠的理論基礎；然后分別對1個對比件和8個SMA絲加固的RC短柱開展了低周往復試驗，主要對不同軸壓比、SMA絲材預應力水平和配置率工況下的超彈性形狀記憶合金絲約束的RC短柱進行受剪性能的試驗研究，試驗通過對所有試驗構件的上部端頭施加低周往復的水平荷載，模擬地震作用下的受

3、力狀況，測得所有試件的開裂、屈服和極限荷載、柱上端的水平側向位移以及柱受力筋的應變等主要參數(shù)，整理試驗實測數(shù)據(jù)并依此完成試件的荷載-位移滯回曲線、骨架曲線、承載力和延性變化、剛度退化曲線以及耗能能力的分析，研究了不同軸壓比、預應變值和加固量對RC短柱的破壞形態(tài)、抗剪承載力、變形性能和耗能機制的影響規(guī)律。研究結果表明，軸壓比、SMA絲材預應變水平和配置率均對RC圓短柱的破壞形態(tài)、抗剪承載力、變形性能和耗能機制等抗震性能產(chǎn)生了較為明顯的影響

4、，約束后的RC短柱的破壞形態(tài)均由對比柱的剪切破壞轉變?yōu)榱司哂幸欢ㄑ有缘膹澕羝茐幕驈澢茐?；在中低軸壓比的條件下，試件的各項抗震性能隨軸壓比的增大不斷增強，但在高軸壓比的條件下，除試件的抗剪承載力影響不大的情況外，其他抗震性能均有一定程度的衰減；預應力試件的約束絲材會比非預應力試件更早、更好地參與到RC圓柱的受力中去，分擔試件受到的剪力，約束試件的核心混凝土，更好地改善了試件的抗震性能；隨著絲材配置率的提高，約束試件的抗剪承載力、延性和耗