粘钢加固钢筋混凝土梁二次受力试验研究

摘要

目前，在众多加固方法中，粘钢加固法因具有施工简单、高强高效、工期短等优点，故而在土木工程中有着广泛的应用。在实际加固工程中，由于受到结构形式、荷载类型以及使用要求等条件的限制，往往不能对结构进行完全卸载，加固时结构往往处于二次受力状态，从而导致加固钢板相对于结构应变滞后。
　　 在本次试验中，共浇注了六根钢筋混凝土梁。其中两根为直接加载的对比梁，另外四根为二次受力加固梁，分别在试验台上对各试件进行了抗弯试验。通过对试验过程的观察和分析，并结合粘钢加固的有关理论，全文重点对以下三个问题进行研究分析：考虑二次受力影响时粘钢加固梁的抗弯承载力，粘钢加固后的刚度和挠度以及加固梁的早期破坏。
　　 从试验结果可以得出以下结论：由于钢板约束了混凝土裂缝的发展，改善了混凝土的抗拉性能，因此可以有效提高钢筋混凝土梁的极限抗弯承载力及构件刚度，增加了原梁抵抗变形的能力，与对比梁相比，二次受力加固梁的承载力分别提高了40.88％和66.85％，刚度分别提高了55.7％和94.2％；二次受力时钢筋的残余应变会影响到梁的相对受压区高度ξb，从而影响到最大可粘钢量，本次试验中各根加固梁的ξb较之对比梁均有一定程度的降低，最大降低幅度值为7.3％；由于钢板和混凝土粘结面上存在粘结剪应力和剥离拉应力，使粘钢加固梁容易发生早期破坏，破坏发生时，钢板的受拉强度未得到充分利用，属脆性破坏，必须采取合理的锚固措施予以克服。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1工程结构加固的意义

1.2钢筋混凝土结构的鉴定和加固

1.2.1鉴定方法

1.2.2加固原则

1.2.3加固方法

1.2.4粘钢加固的优点

1.3国内外粘钢加固技术的应用及研究现状

1.4研究内容、方法和预期目标

1.4.1研究内容

1.4.2研究方法

1.4.3预期目标

第二章粘钢加固钢筋混凝土梁二次受力基本理论

2.1粘钢加固钢筋混凝土梁的工作原理

2.2二次受力粘钢加固梁的正截面受力过程分析

2.3基本假定和材料本够关系

2.3.1基本假定

2.3.2材料的本构关系

2.4粘钢加固梁正截面承载力计算

2.4.1基本计算公式

2.4.2粘钢加固梁的最大可粘钢量和最大抗弯承载力提高值

2.5粘钢加固梁截面短期刚度与挠度的计算公式

2.5.1刚度计算公式

2.5.2二次受力粘钢加固梁的挠度计算公式

2.6粘钢加固梁的裂缝计算公式

第三章试验综述

3.1试验目的

3.2试验方案

3.2.1试件设计

3.2.2试验加载方案

3.3试件制作

3.3.1混凝土配制

3.3.2粘钢加固钢板的制作过程及要点

3.4材料力学性能

3.4.1混凝土强度性能

3.4.2钢材的力学性能

3.4.3结构胶的力学性能

3.5试验准备过程

3.5.1试验装置

3.5.2加载制度

3.5.3试验加载终止条件

3.5.4测试内容、实验仪器及测点布置

第四章试验过程描述及数据整理

4.1试验过程描述

4.2数据处理及分析

4.2.1承载力分析

4.2.2沿截面高度的混凝土平均应变

4.2.3试件的刚度和裂缝分析

4.2.4钢筋、钢板的荷载-应变曲线

4.3二次受力对粘钢加固钢筋混凝土正截面的影响

4.3.1钢板应变滞后的影响

4.3.2二次受力对粘钢加固梁相对界限受压区高度的影响

第五章粘钢加固钢筋混凝土梁的早期破坏

5.1粘钢加固早期破坏理论基础

5.1.1一般考虑

5.1.2界面粘结应力

5.2钢板剥离试验描述及早期破坏机理

5.2.1钢板跨中剥离

5.2.2钢板端部剥离的早期破坏

5.3加固钢板的锚固措施

第六章全文总结与展望

6.1全文总结

6.2展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文