体外预应力加固钢筋混凝土梁性能的试验研究

摘要

体外预应力加固法凭借其可以主动控制预张拉力,消除新加固部分的应力滞后,无需增大截面,施工快捷等优势,越来越受到工程技术人员的重视,并在加固改造工程中得到了广泛的应用。 但目前体外预应力加固梁的计算理论落后于实践。因体外预应力梁的截面变形不协调、二次效应等特性,使得现有无粘结预应力计算理论无法较好地指导工程实践。 本文通过对体外预应力筋加固钢筋混凝土梁计算理论的研究,特别是6根体外预应力混凝土连续梁受弯性能的试验研究,在以下几个方面取得了进展： (1)以体外预应力加固结构在正常使用阶段的设计理论及方法为主线,用等效荷载-变形-应力增量关系迭代的方法对加同梁裂缝的闭合、重新开展、加固过程中反拱值、使用过程中的挠度计算进行数值模拟,通过已有的试验数据结果的对比,验证该计算方法在实际应用中的可行性,并对使用阶段的挠度计算提出了相应的刚度简化计算公式； (2)本文以受压区高度、有效预应力水平和预应力度作为参数,对6根体外预应力混凝土连续梁进行了全过程的试验研究,详细分析了体外预应力筋的应力增量、梁的变形、极限抗弯承载力、裂缝分布与塑性铰的形成等问题。通过试验值和计算值进行了比较,计算结果与试验结果吻合较好。 (3)在上面工作的基础上,对体外预应力加固混凝土梁的设计提出了若干建议和下一步的研究方向。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景

1.2体外预应力的发展和现状

1.3体外预应力加固法的发展与现状

1.4本文的研究内容

第二章 已有体外预应力加固钢筋混凝土梁的相关理论

2.1体外预应力梁加固机理

2.2构件受力特性

第三章正常使用状态下体外预应力加固混凝土梁的性能分析

3.1 体外预应力混凝土梁短期挠度的计算

3.2迭代方法对加固过程的模拟

3.3体外预应力加固梁挠度计算公式的改进

3.4使用阶段裂缝宽度的计算

3.5本章小结

第四章体外预应力加固混凝土连续梁的试验研究

4.1 试验目的及测试内容

4.2试验设计和制作

4.3试验方案

4.4试验主要现象及测试结果

4.5试验裂缝行为分析

4.6试验梁挠度测试结果与分析

4.7体外预应力应力增量分析

4.8塑性铰转角和等效塑性铰长度分析

4.9内力重分布分析

4.10本章小结

第五章体外预应力加固混凝土梁的设计建议

5.1 设计流程

5.2设计建议

5.3预应力筋的估算

5.4体外预应力加固混凝土梁抗弯承载力计算

5.5挠度验算

5.6裂缝宽度验算

第六章结论与展望

6.1 本文结论

6.2有待进一步进行的研究

参考文献

致谢