为即大幅度提高待加固混凝土柱的承载力，又大幅度提高其延性，且易于施工，提出综合发挥钢筋和钢丝网各自的优势、研发钢筋钢丝网砂浆（SW）薄层加固混凝土柱新方法。以试验研究为主探讨钢筋和钢丝网总配筋率、钢筋和钢丝网相对配筋率和混凝土强度等因素对被加固柱的轴压和偏压性能的影响；研究上述因素和轴压比对加固柱滞回耗能特性的影响；分析破坏机理；建立加固柱在轴压、偏压和地震荷载下的简化力学模型，提出设计方法。 分别用SW、钢筋网砂浆（S）、碳纤维复合材料（CFRP）、玻璃纤维复合材料（GFRP）、CF和GF组合的混杂纤维复合材料（HFRP）加固混凝土圆柱共100根，进行轴压对比试验研究，探讨不同加固方法对试件承载能力和延性的影响。结果显示，在轴向力作用下，SW加固柱保护层砂浆会产生又多又细又密的裂缝；而S加固柱保护层砂浆的裂缝间距很大；故SW柱与S柱相比，在承载力提高30%的前提下，延性仍达S加固柱的2倍以上。FRP或HFRP加固柱的承载力提高幅度最大，但两种加固柱的延性和变形能力明显低于SW柱。还给出了SW柱的极限承载力计算公式，计算值与实验值一致性较好。 制作SW和S加固混凝土圆柱22根，方柱16根；分别进行了小偏压和大偏压对比试验研究。结果表明，偏心距对加固柱的极限承载力有较显著影响，如偏心距e0分别为0、d/8、d/4时，S试件的极限承载力相对值分别为1、0.79和0.54，SW试件的极限承载力相对值分别为1、0.77和0.62。但S和SW加固法均不能有效提高小偏心受压试件的位移延性。大偏压下的SW方柱的延性相对S柱略有提高。 制作SW加固、S加固和未加固钢筋混凝土方柱三类共10个试件，进行各柱在竖向恒定轴力和水平向低周反复加载作用下的抗震性能对比试验研究，测试了各柱的抗震承载力、延性、破坏形态及其滞回特性，讨论了配箍率、加固形式和轴压比对构件抗震性能的影响。结果表明：相对S柱， SW柱的砂浆加固层会产生大量又细又密的纵横裂缝，并抑制纵筋与砂浆的粘结破坏，因而耗能能力有大幅度的提高。如配筋率为3.124%的SW柱与配筋率为2.701%的S柱相比：前者的总耗能为后者的1.76倍。 整个研究表明，在各种荷载作用下，由于SW的优越配筋分散性，加固砂浆层会产生大量又细又密的纵横裂缝（间距基本与钢丝网格间距（11mm）相等），从而形成良好的耗能系统；故被加固柱具有良好的延性和

为即大幅度提高待加固混凝土柱的承载力，又大幅度提高其延性和耐久性，且易于施工，提出综合发挥钢筋和钢丝网各自的优势、研发钢筋钢丝网砂浆薄层加固混凝土柱新方法。工作以试验研究为主，有限元分析为辅。主要研究：钢筋和钢丝网性能及总配筋率、钢筋和钢丝网相对配筋率、钢丝网规格、被加固柱截面形状和混凝土强度等因素对钢筋钢丝网砂浆加固柱的轴压和偏压性能的影响；重点研究上述因素和轴压比及剪跨比对加固柱滞回耗能特性的影响；提出加固柱的P-△和M-θ恢复力模型及其简化算法；建立加固柱在轴压、偏压和地震荷载下的简化力学模型，提出设计方法。预研（对比试验）结果显示，得益于钢丝网的优异配筋分散性，钢筋钢丝网砂浆加固柱的延性不仅显著高于纤维复合材料加固柱，而且也明显高于钢筋网砂浆加固柱；同时还具备耐久和耐热优点；钢筋钢丝网砂浆加固施工简易程度与纤维复合材料加固法相近，且前者材料费不到后者的1/4；故新方法应用前景广阔。

采用FRP对抗震性能不足的混凝土柱进行性能升级或修复已经成为当前工程结构抗震加固领域中的主要手段。目前绝大多数针对FRP约束加固混凝土柱的抗震性能研究是在无带载条件情况下进行的，不能很好地反映原位带载约束加固引起的二次叠合受力效应对加固效果的不利影响。本项目拟针对带载条件下FRP约束混凝土柱的动力特性展开大量的试验研究和理论分析工作，研究工作分抗震性能升级和抗震修复加固两种情况进行。研究在有无预损伤的情况下，混凝土柱的强度、刚度、延性、累积滞回耗能和损伤等参数的演化规律，建立考虑带载效应的FRP约束加固柱的恢复力模型，为FRP带载约束混凝土结构整体性能的分析和评定提供必要条件；引入Park和Ang提出的地震损伤模型并结合三水准性能设计框架，建立基于地震损伤性能的FRP带载约束加固混凝土的设计方法，该方法概念清晰，可更好地体现FRP约束加固的实际效果，以保证混凝土柱具有足够的抗震可靠度。 2100433B

通过分析及试验，对抗震加固及设计的重要盲点进行系统研究。揭示加固后钢筋混凝土柱受不同程度地震荷载时及后使用荷载下的损伤积累并建立分析模型。提出合理的力学参量及方法计算结构的残余抗震和使用性能。研究结果将应用于实际结构的加固设计和健康诊断。本研究将为钢筋混凝土结构基于性能的抗震设计及加固方法的实现提供理论和试验依据。 2100433B