混凝土结构在长期服役中易因环境与荷载作用产生损伤,传统加固方法如粘贴钢板或FRP存在耐火性差、易锈蚀、界面劣化等局限。为此,本研究提出一种基于形状记忆合金(SMA)的热激励主动加固技术,通过在混凝土外侧布置NiTi-SMA条带并热激活,无需机械张拉即可施加预应力,有效提升结构性能。研究内容包括:
(1)开展配置SMA条带钢筋混凝土梁的四点弯曲试验,结果表明,SMA条带可促使梁由脆性剪切破坏转为延性弯曲破坏,显著提高开裂荷载(最高提升41.55%)、极限荷载(最高提升45.27%)及延性(最高提升132.50%);
(2)基于声发射监测,将损伤过程划分为四个阶段,建立了基于累计能量的损伤模型,证实SMA条带能抑制裂纹扩展并改善破坏模式;
(3)基于平截面假定建立理论计算模型,开裂荷载与极限荷载的理论值与试验值比值均值分别为0.989和0.999,验证了模型准确性。本研究为SMA加固混凝土结构的工程设计与评估提供了理论依据。
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