钢纤维水泥砂浆钢筋网加固RC伸臂梁抗剪试验研究

摘要

钢纤维水泥砂浆钢筋网加固方法是一种新出现的结构加固补强技术，它是伴随着新型材料出现而产生的。由于钢纤维的加入，它很好的改善了传统的水泥砂浆的一些缺点，弥补了其不足，也发挥了钢纤维自身的特点。这种加固方法有许多优点，比如:加固之后能与原构件协同受力、共同工作。比起工程实际中经常使用的其它加固方法，它有其独特的优点。例如耐久性能好，耐火性好，施工现场作业量小等。正因为此，这种加固方法值得人们好好研究，有朝一日一定可以更好的为全社会人民服务。由于其具有如此多的优点，也决定了这种加固方法自身的适用面宽广。因此，这种结构加固方法能够广泛应用于实际工程中，包括各种混凝土结构和砖混结构。为了更好的模拟实际工程中的连续梁，本次研究对象确定为受力情况较为接近的钢筋混凝土伸臂梁。
　　 本文通过对2根对比试验梁和2根加固试验进行抗剪承载能力实验，结合实验数据对其破坏荷载、破坏形态、斜裂缝的发展、挠度的变化和箍筋应变等情况进行分析研究。考虑了两组不同的剪跨比情况下，此种加固方法中各项实验特征的变化情况，希望得出剪跨比的变化对试验梁的影响。
　　 本文中结合实验情况分析了影响伸臂梁加固后的抗剪承载力的各种因素。结合现行规范，给出类似现行规范的计算公式。然后，将运用公式计算出来的荷载值与实验中的荷载值作了对比。最后，通过非线性有限元分析软件ABAQUS进行建模计算，并且与实验结果进行对比，进一步验证此方法的作用。

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摘要

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附表索引

第1章 绪论

1．1 研究的背景及意义

1．2 常用工程结构加固方法简述

1．2．1 引起建筑物破损的一些基本原因

1．2．2 常用工程结构加固方法简述

1．3 钢纤维水泥砂浆钢筋网加固混凝土结构

1．3．1 钢纤维水泥砂浆钢筋网加固法简述

1．3．2 钢纤维水泥砂浆钢筋网加固钢筋混凝土结构技术的优点

1．3．3 钢纤维水泥砂浆钢筋网加固混凝土结构的研究现状

1．4 本文研究的主要内容

第2章 实验研究与分析

2．1 实验方案

2．1．1 试验梁的设计及制作

2．1．2 实验加载装置

2．1．3 实验加载方案

2．1．4 实验测试内容

2．2 材料性能实验和梁加载实验结果

2．2．1 材料性能实验结果

2．2．2 梁加载实验结果

2．3 实验结果理论分析

2．3．1 破坏荷载分析

2．3．2 破坏形态分析

2．3．3 裂缝分析

2．3．4 挠度分析

2．3．5 箍筋应力分析

2．4 本章小节

第3章 影响伸臂梁的抗剪承载力各因素分析

3．1 影响伸臂梁的抗剪承载力各因素简介

3．1．1 梁的剪跨比大小

3．1．2 梁中纵向受力钢筋的数量

3．1．3 梁的连续性情况

3．1．4 原梁混凝土强度等级

3．1．5 原梁中箍筋的配箍率和箍筋强度

3．2 加固后伸臂梁抗剪承载力影响因素研究

3．2．1 加固钢筋网的配置情况

3．2．2 钢纤维水泥砂浆的影响

3．3 本章小结

第4章 梁抗剪承载力的理论分析

4．1 RC梁抗剪承载力计算模型的简介

4．1．1 古典桁架模型

4．1．2 压力场理论

4．1．3桁架—拱理论

4．1．4 桁架＋拱模型

4．1．5 塑性理论

4．1．6 极限平衡理论

4．2 钢纤维水泥砂浆钢筋网加固伸臂梁的抗剪承载力理论分析

4．2．1 理论分析

4．2．2 加固箍筋项的影响

4．2．3 钢纤维水泥砂浆项的影晌

4．2．4 水平加固钢筋的影响

4．2．5 加固梁极限承载力计算公式

4．3 本章小结

第5章 ABAQUS有限元分析

5．1 有限元分析方法简述

5．2 各材料本构模型

5．2．1 钢筋本构关系

5．2．2 混凝土本构关系

5．2．3 钢纤维砂浆本构关系

5．3 单元选取和网格划分

5．3．1 单元选取

5．3．2 网格划分

5．4 有限元模型的建立

5．5 边界条件及加载方式

5．6 求解器的选择

5．7 有限元结果分析

5．7．1 试验梁B1分析结果

5．7．2 试验梁B2分析结果

5．7．3 试验梁B3分析结果

5．7．4 试验梁B4分析结果

5．8 本章小结

结论及展望

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录

附录B 攻读学位期间参加的科研项目