高寒地区轴心受压混凝土柱加固试验及数值模拟研究

摘要

在建筑行业的不断发展和进步的当代，大范围的旧建筑物已经达到或接近服役年限，更有许多建筑在施工中并未达到规范要求。建筑物的加固与补强已经成为这些建筑的必然所需，建筑物结构的加固和补强已经占到建筑行业总消费的一半以上，但就目前而言，对采用增大截面法加固混凝土结构的研究非常少，而且大多数研究都是采用普通混凝土在常温下进行加固，因此考虑采用自密实混凝土（Self Compacting Concrete简称SCC）进行加固试验研究是改进传统加固方法和在特殊环境下施工的特殊工艺研究。 本文主要是采用大量试验分析了加固时环境温度、外包SCC入仓温度、加固用SCC强度和保温板厚度等因素影响下加固后的加固效果，其次分析了西宁地区在室外自然环境养护下采用自密实混凝土加固混凝土构件时早期弹性模量和强度的增长变化规律；最后通过采用 ANSYS 有限元分析软件建立 20℃温度下的加固模型，通过试验结果和数值模拟结果的对比分析得到可靠的数值参数和加固模型。主要得到以下结论：加固后极限承载力随着外包SCC强度和浇筑温度的增大呈逐渐增大的趋势，而且当外包SCC强度比原混凝土强度高一个强度等级时，加固后的最终极限承载力提高最为显著；当环境温度在-15℃时，加固采用 5cm 泡沫玻璃保温板做外保温所得加固效果相比采用 3cm 泡沫玻璃保温板所产生的加固效果更为显著，能达到预期的保温效果；不同强度自密实混凝土在两种不同的养护条件下的弹性模量和轴心抗压强度均随着龄期变化规律。

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