地震改造技术
地震改造是对现有结构的改变,使其更具抗震活动,地面运动或地震因地震而造成的土壤失效。通过更好地了解地震对结构的需求。现有结构的改造不足的地震阻力占危险性总成本的主要部分。
因此,需要正确识别地震改装的结构是至关重要的,并且以成本有效的方式进行最佳改装。一旦决定进行了决定,可以通过几种方法进行地震改造,其中具有各种目的,例如增加结构的负载,变形和/或能量耗散能力,以及在以下小节中简要介绍了常规的载荷,变形和/或能量耗散能力。
现代材料的结构改造
目前土木工程先进材料的研究主要集中在高性能混凝土和钢以及纤维增强塑料(FRP)复合材料。在过去的15年里,FRP复合材料在结构加固和修复方面的应用在世界范围内不断增加。高的比刚度和比重,加上优越的环境耐久性,这些材料使其成为传统加固方法的竞争替代品。通过试验和分析研究表明,外粘FRP复合材料可应用于柱、梁、板、墙等各种结构构件,提高其刚度、承载能力和延性等结构性能。FRP复合材料在不同类型的应用中取得了不同程度的成功。
通常,允许使用FRP完整包装的应用程序已被证明是有效的。柱子的包装以增加其负载和变形容量是用复合材料改装最有效和最常用的方法。然而,关于不同包装配置和纤维方向的某些性能和故障模式问题仍然需要很好地理解。当难以或不允许包装时,例如当加强梁,板坯或壁时,该方法的成功有时受到过早的去粘合故障的阻碍。使用各种配置的覆盖玻璃板加固梁的性能。
有限的研究和应用与FRP复合材料的建筑系统抗震加固表明,复合材料加固不会显著改变建筑的刚度和动态特性。用复合材料加固的主要好处是增加建筑物的变形能力,并在一定程度上增加其承载能力。这可以达到对抗震能力不足的建筑物进行改造的目的。对于抗震缺陷较大的建筑,传统和FRP加固技术的结合可能被证明是一种有效的加固解决方案。
作为一种实用和经济的解决方案,改造设计涉及用c型钢结构的钢框架取代现有的窗框。对改建建筑的验证分析表明,钢窗框架的安装大大降低了应力集中,但不足以将所有应力降低到可接受的水平。为此,设计了额外的加固措施,在墙体开口周围使用外部粘结的FRP复合材料,通过桥接裂缝位置的应力来防止或延缓混凝土裂缝的扩展。因此,通过结合传统和创新材料,实现了有效和经济的改造设计,不明显干扰功能或历史和建筑的特点。FRP复合材料因其在抗震加固方面的潜在应用而得到广泛认可。然而,为了实现这些材料的广泛使用,还需要进一步研究与FRP加固混凝土和钢系统的力学、设计和耐久性相关的一些问题。尽管自上个十年初以来在这些领域取得了相当大的进展,但仍有必要进一步改进以满足改装工业的需要。破坏机制,重点是脆性剪切和脱粘破坏,必须彻底理解,相关的设计程序必须纳入设计规范。
循环和疲劳负载对FRP加强的成员性能的影响必须在设计过程中表征和占。尽管FRP复合材料以其有利的耐用性特性,但只有有限的信息可用于长期耐久性和FRP粘结混凝土和钢系统的性能。这些问题需要通过加速测试研究和相关的设计来调查,应用和保护要求必须包含在设计代码中。