二次受力叠合柱轴压下等效截面参数的研究

摘要

结构加固在中国发展迅速,叠合柱在我国加固领域中应用广泛。叠合柱加固设计时,现行加固规范公式表示为将新旧混凝土承载力进行简单迭加,同时引入一个共同工作系数作为全截面承载力。在抗震计算时,现有常规做法为将新旧两种混凝土均按旧混凝土强度取值进行抗震计算,这种方法造成对加固构件的刚度估计存在误差。本文针对现有的结构设计软件计算中,无法录入叠合柱参数的问题,推导出等效截面参数的计算公式,具有重要现实意义。
　　本文针对现有的增大截面法加固的叠合柱,充分考虑工程中的实际影响因素:已承担一定的荷载且不能完全卸载,新旧混凝土的强度比,新旧混凝土的面积比等,对轴压柱正截面的理论公式进行推导,形成了叠合柱轴压简化公式。为验证公式的正确性,引用相关论文的试验数据并应用大型数值分析软件ANSYS,对相关的试验数据进行有限元分析,最后将推导公式应用于已有结构的整体建模分析,进一步计算分析结构的内力和配筋信息。
　　根据本文推导的相关理论,实验值和ANSYS分析结果,结合实际工程对加大截面法加固轴心受压柱的验证表明:等效截面法能很好地反映叠合柱的实际受力性能。此方法为叠合柱受力性能在现有的设计软件中实现,提供了现实依据。

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1 绪论

1.1 问题的提出

1.2 国内外研究现状及分析

1.3 叠合式受压柱的主要技术问题

1.4 本文的主要研究工作

2 叠合柱轴心受压分析及等效截面参数研究

2.1 叠合柱轴心受压的基本理论

2.2 影响轴心受压加固柱承载力的主要因素

2.3 叠合柱正截面承载力的代数解

2.4 叠合柱轴心受压等效截面计算方法

2.5 现有的加固后叠合柱极限承载力的计算方法

2.6 对已有试验数据的对比分析

2.7 本章小结

3 叠合柱承载力有限元模拟计算

3.1 钢筋混凝土有限元模型的建立

3.2 单元类型的选择

3.3 材料的本构关系

3.4 混凝土的破坏准则

3.5 加载与求解

3.6 对边加固受压承载力有限元模拟计算

3.7 四面围套加固受压承载力有限元模拟计算

3.8 本章小结

4 工程应用

4.1 工程概况

4.2 检测评估

4.3 加固设计

4.4 加固施工工艺

4.5 本章小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 今后研究的方向

致谢

参考文献