高强不锈钢绞线网—渗透性聚合砂浆加固构件机理研究

摘要

高强不锈钢绞线网与渗透性聚合砂浆结合是一种新型加固材料。其中高强不锈钢绞线网强度高、不生锈、运输及施工方便；聚合砂浆为无机材料，与混凝土材料粘结性能良好，耐久、耐高温。因此该项技术具有广阔的推广应用前景。作为一种新型的加固工艺，高强不锈钢绞线网—渗透性聚合物砂浆这种加固技术可成功地解决结构加固的耐久性和耐高温等问题。 大型通用有限元软件ANSYS具有强大的线性和非线性处理能力。本文分析了ANSYS在土木工程中的应用，包括混凝土、钢筋、钢绞线、砌体、聚合砂浆单元的选取及参数的设置；非线性分析选项的应用；非线性收敛的处理等，并基于该大型软件，就高强不锈钢绞线网—渗透性聚合砂浆加固砌体和钢筋混凝土受弯构件的机理进行了分析探讨，得出了一些有益的结论。 本文首先对未加固砌体和加固砌体进行有限元建模。采用高强不锈钢绞线网—渗透性聚合砂浆加固砌体，可以显著提高砌体的开裂荷载、极限荷载和刚度。分析了竖向压力、加固类型对砌体抗剪承载力、刚度的影响；通过数值模拟和理论分析，提出了高强不锈钢绞线网—聚合砂浆加固砌体抗剪承载力计算公式。 分析了高强不锈钢绞线网—渗透性聚合砂浆加固钢筋混凝土梁的工作机理。加固后，梁的抗弯刚度和正截面承载力提高明显，对裂缝的产生和发展都具有很好的约束作用，推迟了被加固梁裂缝的发展。在数值模拟的基础上，提出了高强不锈钢绞线网—渗透性聚合砂浆加固混凝土梁的开裂弯矩、正截面承载力、抗弯刚度的计算方法，计算值与数值分析结果吻合较好。高强不锈钢绞线网—渗透性聚合砂浆用于钢筋混凝土梁抗剪加固，其开裂荷载、极限荷载值都有明显的提高，加固效果显著。通过抗剪加固，梁的剪切刚度有一定程度的提高，加载后期刚度提高更加明显。抗剪加固对斜裂缝的产生和发展有具有很好的约束作用。提出了加固后抗剪承载力的计算理论。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

第二章钢筋混凝土非线性分析的有限元模型

第三章高强不锈钢绞线网—聚合砂浆加固砌体的有限元分析

第四章高强不锈钢绞线网聚合物砂浆加固混凝土梁的有限元分析

第五章结论与展望

参考文献

致谢