通过高性能纤维混凝土剪力墙的试验研究和理论分析,探讨钢纤维和合成纤维对钢筋混凝土剪力墙的受弯、受剪性能及抗震性能的影响,分析纤维品种、纤维掺加方式和纤维掺量等因素对不同混凝土强度等级的剪力墙的刚度、裂缝宽度、延性、耗能能力等的增强、增韧效果,建立受弯承载力和受剪承载力的计算模型和相应的计算方法以及延性耗能能力的评价方法。对于已损坏剪力墙,采用高性能自密实混凝土置换损坏混凝土并粘贴纤维增强塑料(FRP)的方法进行修补,通过试验研究,探索FRP材料与高性能混凝土间的粘结机理,分析该加固方法对剪力墙受弯、受剪性能的加固效果和对抗震性能的改善作用,建立加固后剪力墙的受弯、受剪承载力的计算方法以及抗震性能的评价方法。本项目对于发展和完善纤维混凝土设计理论和结构加固理论、推广新材料的应用具有较大的理论和实际意义。
完成了钢筋钢纤维混凝土剪力墙、纤维聚合物加固钢筋混凝土剪力墙的低周反复加载试验研究,测试了荷载-水平位移曲线、开裂荷载、屈服荷载、极限荷载以及裂缝的开展、裂缝宽度、钢筋应变、混凝土应变等内容,研究了钢纤维体积率、钢纤维混凝土层厚和钢纤维混凝土强度等对剪力墙承载力的影响,建立了剪力墙正、斜截面开裂极限状态和承载能力极限状态的计算模型,提出了正、斜截面开裂荷载和极限承载力的计算公式。绘制了剪力墙的滞回曲线和骨架曲线,计算了各剪力墙的延性系数、耗能能力、各阶段的刚度等,研究了钢纤维体积率、钢纤维混凝土层厚和钢纤维混凝土强度等对截面延性、剪力墙耗能能力及刚度退化等性能的影响。另外,采用微膨胀自密实混凝土置换损坏混凝土,并用纤维聚合物材料加固,根据纤维聚合物加固钢筋混凝土剪力墙的试验结果,分析了正截面和斜截面破坏剪力墙的加固特点,研究了不同的纤维聚合物品种、纤维聚合物层数以及纤维聚合物粘贴方式等对钢筋混凝土剪力墙的加固效果。根据实测数据,研究了纤维聚合物加固钢筋混凝土剪力墙的抗裂能力、承载能力、滞回特性、变形性能。