体外预应力加固对梁长期刚度影响的分析研究

摘要

体外预应力加固具有轻质高强、受力明确、结构自重小、施工方便等优点，在建筑结构加固中应用广泛。因此，关于体外预应力加固技术的应用研究越来越多。但目前大部分的研究只考虑短期效应的影响，对加固梁长期效应影响的研究并不多。故需要对体外预应力梁长期效应的影响有全面的分析研究，为体外预应力加固技术提供理论支撑。
　　本文主要针对影响体外预应力加固梁长期刚度的因素进行分析研究，主要考虑原梁约束、转向块个数、预应力筋的种类以及施加预应力大小等因素对加固梁长期刚度的影响，同时结合规范分析了惯性矩的不同、预应力筋贡献率等因素，给出加固梁长期刚度计算公式;根据相关假定对加固梁作长期荷载作用下的受力分析，推导出长期挠度的计算公式;通过工程实例加以验证;利用有限元分析手段，对各影响因素进行有限元分析。通过7根加固梁模型有限元分析，考虑了上述因素的影响，得到如下结论:原梁约束条件对长期刚度的影响很大，对支座处约束加强可以达到更好的加固目的;预应力筋的种类、张拉控制应力的大小、预应力筋的布置形式等，对于加固梁长期刚度的影响不一，其中预应力筋的布置形式影响最为突出，转向块的布置位置和个数对加固梁长期变形产生很大影响。
　　本文联系实际，利用理论知识和有限元分析，得到体外预应力加固对梁长期刚度的影响规律，为以后此方面的研究提供参考，进而为工程实际应用提供理论依据。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 提出问题

1．2 体外预应力加固技术

1．2．1 体外预应力加固的优势

1．2．2 体外预应力加固技术关于长期效应的研究现状

1．3 体外预应力梁刚度研究现状

1．3．1 国外梁刚度的研究

1．3．2 国内梁刚度的研究

1．4 选题背景、目的和本文的主要内容

1．4．1 选题背景、目的

1．4．2 本文的主要内容

第二章 体外预应力加固梁长期刚度影响因素的分析

2．1 原梁支撑条件的影响

2．2 预应力筋的线型和转向块的布置的影响

2．3 预应力筋的种类、施加预应力大小的影响

2．3．1 预应力筋的种类的影响

2．3．2 施加预应力大小的影响

2．4 预应力损失的影响

2．4．1 锚具变形和预应力筋回缩引起的预应力损失σ11

2．4．2 预应力筋与转向块之间摩擦引起的预应力损失σ12

2．4．3 使用期间的温差损失σ13

2．4．4 预应力钢筋的松弛引起的预应力损失σ14

2．4．5 混凝土的收缩和徐变引起的预应力损失σ15

2．4．6 减小体外预应力损失的措施

2．5 原梁的损伤度的影响

2．6 外界环境条件的影响

2．7 二次效应

2．8 本章小结

第三章 体外预应力加固梁长期变形计算

3．1 体外预应力加固梁长期刚度计算

3．1．1 长期荷载下的受力特征

3．1．2 规范当中的计算方法

3．1．3 加固梁中综合刚度处理方式

3．1．4 刚度修正的计算

3．2 长期荷载作用下体外预应力加固混凝土梁变形计算

3．2．1 基本假定

3．2．2 初始挠度的计算

3．2．3 附加变形的计算

3．2．4 ΔT的计算

3．2．5 长期挠度的计算

3．3 工程概况

3．4 结果分析

3．4．1 有无预应力的影响

3．4．2 施加预应力大小的影响

3．5 本章小结

第四章 体外预应力加固梁有限元验证分析

4．1 ABAQUS应用简介

4．2 ABAQUS分析过程

4．2．1 模型单元选取

4．2．2 材料本构关系的确定

4．2．3 实体几何模型的建立

4．3 ABAQUS计算结果与理论结果对比分析分析

4．3．1 普通钢筋混凝土梁和体外预应力加固梁模拟结果比较

4．3．2 原梁支撑条件影响因素的模拟结果

4．3．3 预应力筋初始应力影响因素的模拟结果

4．3．4 转向块个数影响因素的模拟结果

4．4 本章小结

第五章 结论和展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

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攻读硕士期间论文发表情况