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橡胶板加固钢筋混凝土柱抗震性能

发布者:亨德力
07-20
2019

本文对粘贴橡胶板的钢筋混凝土(ReinforcedConcrete,RC)柱抗震性能进行试验研究,完成了10根外围粘贴橡胶板RC柱的低周反复荷载试验,得到了不同工况(轴压比分别是0.2,0.3,0.4;橡胶板厚度为1,2,3cm;粘贴位置为正面、侧面、四周)下外围橡胶板RC柱的破坏形态、变形能力、滞回曲线及延性等抗震性能,得到了等效阻尼比与橡胶板厚度、轴压比、粘贴位置的变化关系,根据钢筋及橡胶板应变结果分析给出了橡胶板的合理粘贴位置。试验结果表明:外围粘贴橡胶板后RC柱的延性提高,能量耗散系数和峰值荷载下的等效阻尼比均得到提高,构件骨架曲线下降段趋于平缓。大量的震害表明,强烈地震造成的房屋倒塌、交通中断和次生灾害等是造成重大损失的较直接原因,而减轻震害的方式是提高结构物的抗震能力。提高构件抗震能力主要有两

个途径:一是在设计中采用加大构件截面、提高混凝土强度、增加配筋率等来增强抗震性能,性能虽有所提升,但造价大大增加;二是采用消能减震结构,其具有与传统抗震结构全部不同的耗能原理,变传统的地震“硬抗”为“因势利导”,把地震能量耗散在附加的耗能装置或材料上,以避免主结构损伤,甚至使结构处于弹性,可以大大减少地震时的人员伤亡和财产损失。

消能减震结构是以借助“柔性消能”的方式来减小结构地震反应,其本质是阻尼减震。目前常用且较多的是采用离散型阻尼器装置,但关于采用附加型阻尼进行减震的研究还不是很多,作为对耗能减震技术手段的尝试,本文采用附加型自由阻尼结构,即直接在构件上粘贴橡胶板,直接粘贴橡胶板作为被动控制过程不依赖于结构反应和外界干扰信息,具有高的可靠性和鲁棒性,施工简便可行,通过阻尼材料的直接交互变形,在结构产生振动时,自由层也会随之产生弯曲振动,此时粘弹材料则存在着拉伸与压缩变形,使得振动能量以热量的形式得以耗散,以此达到抑制结构振动的目的。

本文主要工作是在普通RC柱外围粘贴阻尼橡胶板,形成自由阻尼结构,根据不同工况进行分类研究,即分别对自由阻尼材料的不同粘贴面、阻尼材料的不同厚度及同样厚度在不同轴压比下柱体的抗震性能进行试验研究和分析。

用钢丝刷刷去表面松散的浮渣,并用砂布打磨光滑,用吹风机吹去表面粉尘,再用丙酮擦拭试件表面,保持表面清洁干燥。将801强力胶进行充分搅拌,搅拌均匀后,用毛刷在试件表面均匀涂刷,并待至触指干燥,对粘贴面上凹入部位用环氧腻子修补,以保证粘贴面平整,确保粘贴效果。然后进入粘贴橡胶板工序。在粘贴之前,考虑粘贴胶的粘贴力大小,须将橡胶板表面先用木挫将其打毛,以保证其两者之间的良好粘贴,确保在试验过程中,不至两者之间的粘结力不足而分离,导致橡胶板粘贴无效。同样,在橡胶板打毛后的表面涂刷铁锚801强力胶,待触指干燥后,将其粘贴到试件上。为保证801胶的充分浸渍,确保粘贴质量,用橡胶锤沿橡胶板均匀敲打2~3遍。