干湿循环下粘钢加固过载损伤钢筋混凝土T梁抗弯试验研究

摘要

我国大量混凝土桥梁建于八九十年代，近些年交通运输量的快速发展，超载超限车辆给这些旧桥造成不可恢复的损伤，影响它们的运营状况和使用寿命。钢板加固基本不改变桥梁的外形和使用空间，却可以大幅度提高桥梁的承载力，是修复桥梁提高其承载力的方法之一。而钢板加固在珠三角湿热环境的作用下，容易引起钢板和锚栓锈蚀，以及结构胶的老化，这几个因素都影响了加固的耐久性。
　　本文以广州高速公路典型混凝土T梁为模型，以16片实验室缩放模型为研究基础，利用珠三角地区高速公路车辆荷载谱对模型梁进行过载损伤试验，主要研究内容和结论如下:
　　(1)对钢板加固梁进行理论分析，考虑胶层厚度，设计出模型梁钢板加固后的承载力计算公式，通过试验结果来验证承载力计算公式的准确性。
　　(2)过载损伤混凝土T梁静载试验结果表明，过载损伤可以提高梁的屈服荷载和极限荷载，主要是过载损伤试验过程中，受拉钢筋起到冷拉的效果，提高其承载力，过载损伤还可以提高梁的延性。
　　(3)利用同一厚度和宽度的钢板对过载损伤梁和未损伤梁进行正截面加固，试验结果表明，钢板加固梁和损伤加固梁的承载力增幅分别为71.4％和74.1％，极限挠度的降幅分别为54.6％和52.7％，钢板加固后，损伤梁性能改变较大，由损伤给加固梁带来承载力的提升和延性变好的影响较小，钢板加固还可以提高梁的刚度。
　　(4)对损伤加固梁分别进行90次和180次干湿循环试验，试验结果表明，90次和180次的干湿循环梁较于钢板加固梁承载力都有不同程度的下降，但降低的程度不明显，而干湿循环对梁的延性影响较为明显，循环数次越多，损伤加固梁的延性就越好。
　　(5)钢板加固梁和损伤加固梁，钢筋屈服前，承载力主要由钢板和钢筋共同承担，钢筋屈服后，继续增加的荷载主要由钢板承担。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 钢板加固简介

1．3 钢板加固混凝土结构研究现状

1．4 损伤混凝土梁加固研究现状

1．5 混凝土加固梁耐久性研究现状

1．6 研究目的、主要内容

1．6．1 研究目的

1．6．2 研究内容

1．7 本章小结

第二章 试验概况和钢板加固基本原理

2．1 模型设计

2．2 钢筋混凝土梁锚粘法加固原理

2．2．1 锚固长度计算

2．2．2 锚栓承载力计算

2．2．3 钢板加固理论计算

2．3 模型制作

2．4 粘钢加固的施工工艺

2．4．1 混凝土表面处理

2．4．2 化学螺栓孔

2．4．3 钢板处理

2．4．4 配制结构胶，粘贴钢板

2．5 试验仪器布置和静载方案

2．5．1 试验仪器布置

2．5．2 静载方案

2．6 本章小结

第三章 过载损伤试验结果与分析

3．1 过载损伤方案

3．2 过载损伤试验

3．2．1 挠度变化特征

3．2．2 试验结果

3．3 参考梁

3．3．1 荷载-位移曲线

3．3．2 钢筋荷载-应变曲线

3．4 损伤梁

3．4．1 荷载-位移曲线

3．5 钢板加固梁

3．5．1 荷载-位移曲线

3．5．2 钢筋荷载-应变曲线

3．4．2 钢筋荷载-应变曲线

3．5．3 钢板荷载-应变曲线

3．6 过载损伤加固梁

3．6．1 荷载-位移曲线

3．6．2 钢筋荷载-应变曲线

3．6．3 钢板应变曲线

3．7 试验结果对比分析

3．7．1 参考梁与过载损伤梁

3．7．2 加固梁与过载损伤加固梁

3．8 裂缝发展与破坏模式分析

3．8．1 参考梁

3．8．2 损伤梁

3．8．3 加固梁

3．8．4 损伤加固梁

3．9 本章小结

第四章 干湿循环试验结果与分析

4．1 试验环境

4．2 防腐蚀

4．2．1 钢板表明防腐蚀处理

4．2．2 施工工艺

4．3 锈蚀状况

4．4 荷载-位移曲线

4．5 钢板荷载-应变曲线

4．6 试验结果对比分析

4．6．1 承载力和延性对比分析

4．6．2 荷载-位移曲线对比分析

4．6．3 钢板荷载-应变曲线对比分析

4．7 裂缝发展与破坏模式分析

4．8 本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

攻读学位期间发表的论文

声明

致谢

附录