加固方法对钢筋混凝土柱抗车辆撞击性能的影响

摘要整理

地面层和停车库的柱子易遭车辆撞击，对建筑结构稳定性构成重大风险。传统设计的柱子通常无法承受车柱碰撞产生的侧向冲击力。本研究采用有限元（FE）模拟方法，评估轴向加载钢筋混凝土（RC）柱的抗车撞性能。通过实验验证了RC柱有限元模型的准确性。车辆撞击模拟采用两种经实验验证的SUV车型（质量约2250 kg）。有限元分析结果表明：当撞击速度超过30 km/h时，水平冲击力对柱基础处的显著影响；撞击速度在20 km/h以内时，冲击力与车速呈线性关系；超过20 km/h后，冲击力与撞击速度呈幂次关系。两种车型对冲击力和柱侧向位移的影响基本相同。研究发现实际冲击力超过欧洲规范（Eurocode 1）的推荐设计值。为保护柱体免受车撞损伤，研究了两种加固系统：一种为用芳纶纤维增强聚合物（AFRP）布加固柱下半部分；另一种为在柱高度1.3 m范围内采用钢筋混凝土套筒加固。通过对比研究，提出了保护RC柱免受意外车撞损伤的设计建议。

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