CFRP網(wǎng)與高性能砂漿加固節(jié)點抗震性能研究

朱杰

（湖南工業(yè)大學(xué) 湖南株洲 412000）

引言

框架節(jié)點連接梁、柱，是框架結(jié)構(gòu)中重要的組成部分，地震中節(jié)點遭受較大剪力造成破壞，用CFRP網(wǎng)增強的高性能復(fù)合砂漿加固法可以通過涂抹界面劑和高性能復(fù)合砂漿使得CFRP網(wǎng)與加固層形成很好的整體，協(xié)同受力，可以為節(jié)點的加固提供有利的約束。

1 試驗設(shè)計

1.1 試驗?zāi)Ｐ驮O(shè)計

試驗共制作了兩個十字鋼筋混凝土框架節(jié)點，采用1：2的縮尺比例，混凝土等級為C20，模型的節(jié)點區(qū)未布置箍筋。試件的尺寸及配筋圖如圖1所示。

圖1 節(jié)點尺寸及配筋圖

圖2 加固方式

1.2 加固方案

根據(jù)試驗的尺寸及配筋圖，同批次、同條件進行澆筑工作。參考混凝土加固結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程和施工指南，試件J0作為對比試件，不進行加固，試件J1經(jīng)過加固后，命名為JR1。

1.3 試驗裝置及加載制度

根據(jù)《建筑抗震試驗方法規(guī)程》（JGJ101-96）規(guī)定，本試驗采用荷載——位移控制法，即先進行力的加載，當(dāng)試驗?zāi)Ｐ瓦_到屈服狀態(tài)之后，采用位移加載的形式，用位移逐級循環(huán)往復(fù)加載

2 試驗結(jié)果分析

對于沒有加固的對比試件J0，當(dāng)水平位移施加到16mm時，梁柱交界處出現(xiàn)裂縫，隨著位移的繼續(xù)施加，梁上部與柱交界處的裂縫繼續(xù)變寬，在各級荷載作用下，隨著加載方向的變化，裂縫不斷地張開、閉合。當(dāng)位移加載到63mm時，核心區(qū)斜裂縫繼續(xù)增大，核心區(qū)混凝土大塊脫落，此時節(jié)點承載力顯著下降，數(shù)值明顯小于承載力極限荷載的85%，節(jié)點承載力喪失，試驗結(jié)束。

對于經(jīng)過CFRP網(wǎng)增強的高性能復(fù)合砂漿加固后的試件JR1，當(dāng)荷載加載到57kN時，梁上端與柱交界處加固層出現(xiàn)一條細微裂縫，碳纖維參與工作，加大了試件的剛度。當(dāng)位移加載到65mm時，梁側(cè)加固層裂縫形成“Y”形，梁上部加固層與原試件分離2mm縫隙，此時節(jié)點承載力顯著下降，數(shù)值明顯小于承載力極限荷載的85%，節(jié)點承載力喪失，試驗結(jié)束。

2.1 滯回曲線分析

圖4 滯回曲線

如圖4所示，可以發(fā)現(xiàn)，加固后的試件JR1的滯回曲線更加飽滿，J0表現(xiàn)的是剪切破壞，而JR1表現(xiàn)出的是延性破壞，說明CFRP網(wǎng)增強的高性能復(fù)合砂漿加固節(jié)點有很好的耗能能力，能夠在一定程度上提高試件的承載能力。

2.2 結(jié)構(gòu)能量耗散分析

表1 試件的等效粘滯阻尼系數(shù)

經(jīng)過加固后，試件的等效粘滯阻尼系數(shù)h6有較大的提升，說明加固后的框架節(jié)點的耗能能力良好，CFRP網(wǎng)增強的高性能復(fù)合砂漿加固節(jié)點的抗震性能得到了保障，滿足抗震設(shè)計要求。

3 結(jié)論

本文通過對2個試件的水平低周反復(fù)加載，研究了CFRP網(wǎng)增強的高性能復(fù)合砂漿加固框架節(jié)點的加固效果，得到如下結(jié)論：

（1）采用CFRP網(wǎng)增強的高性能復(fù)合砂漿加固的鋼筋混凝土框架節(jié)點是一種加固效果明顯的加固方法，節(jié)點的破壞形式從脆性破壞過渡到延性破壞。加固后試件的承載力和延性都得到了提高。

（2）采用CFRP網(wǎng)增強的高性能復(fù)合砂漿加固的鋼筋混凝土框架節(jié)點，滯回環(huán)的形狀比未加固試件更加飽滿，耗能能力提高。

參考文獻

[1]湖南大學(xué).《高性能水泥復(fù)合砂漿鋼筋網(wǎng)加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（CECS242-2008）[S].北京：中國計劃出版社，2008.

[2]尚守平.高性能水泥復(fù)合砂漿鋼筋網(wǎng)加固混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工指南[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.