李功标[1]2002年在《粘角钢加固钢筋混凝土梁的试验研究》文中指出本文通过对16根钢筋混凝土梁的受弯试验研究，验证了采用在梁底粘贴角钢进行加固这一加固技术的适用性和有效性，并推导了其正截面承载力及短期刚度的计算公式。 本次试验从混凝土强度等级、粘钢面积、锚固情况和加载方式这几方面入手，研究了这些因素对加固效果的影响。试验表明，对于一些混凝土强度等级较低(≤C15)的钢筋混凝土梁不宜采用这种加固方法；而且加强角钢端头的锚固可大大地提高加固效果。然后，通过对各组试件的荷载-挠度曲线的进一步分析表明：对于混凝土强度等级高于C15的钢筋混凝土梁，采用这种粘角钢加固法能有效提高钢筋混凝土梁的正截面承载力和短期刚度。 最后，通过学习和借鉴国内外混凝土结构规范中有关钢筋混凝土梁正截面强度和刚度的计算公式，以及国内外的科研成果，本文提出了采用这种加固方法加固的受弯构件的正截面承载力和短期刚度的计算公式。本文还采用非线性有限元程序ANSYS对粘钢加固试件进行了模拟分析和验证。公式中的假设与现行规范GB10—89的公式中的假设基本一致，其计算结果与试验值吻合较好。但是，鉴于试验范围及所采集到的试验数据有限，公式中的有关系数尚需进一步修正。
徐智敏[2]2015年在《高强钢筋混凝土连续梁受火后加固试验研究》文中进行了进一步梳理为研究粘贴CFRP布、粘贴钢板、螺栓连接钢板和粘贴角钢等不同方法加固修复受火后高强钢筋混凝土连续梁的力学性能,对7根高强钢筋混凝土连续梁进行了ISO 834标准升温曲线下的受火试验和受火后加固试验,并进行相应的理论分析和有限元模拟。具体内容如下：(1)对7根高强钢筋混凝土连续T形梁,在持荷比(荷载极限荷载)0.3条件下,按照ISO 834标准升温曲线进行升温,受火时间分别为6根60min、 1根90min；并运用ABAQUS有限元软件模拟了升降温过程中连续梁的温度场。研究表明：升温段和降温段截面温度场分布模式不同；试件跨中挠度及端支座竖向位移随受火时间呈近似线性增大,而端支座水平位移在受火前期随温度升高而迅速增大、后期明显变缓；受火时间对连续梁截面刚度的削弱影响显着；持荷升温过程中,连续梁发生明显的内力重分布。(2)采用粘贴CFRP布对2根受火60min、1根受火90min的高强钢筋混凝土连续T形梁进行加固修复。研究表明：梁底粘CFRP布加固能有效提高不同受火时间后连续梁的抗弯承载力和刚度,加固后试件的延性有所降低,加固梁在加载的初始阶段即发生了较明显的弯矩重分布。受火60min后,在梁底加固的同时在梁顶粘贴等量CFRP布加固比仅在梁底加固时,极限承载力有较大幅度提高,同时刚度和延性有所增加,弯矩重分布程度降低。(3)采用钢板对3根受火60min的高强钢筋混凝土连续T形梁进行加固修复,其中两根采用结构胶粘贴、一根采用螺栓连接。研究表明：梁底加固钢板一样时,采用粘贴法及螺栓连接法均能有效的提高受火后连续梁的承载力,粘贴法的屈服承载力和刚度提高幅度更大,但两种加固方法的极限承载力提高幅度相近;而螺栓连接钢板加固梁破坏时挠度更大,延性更好,且是一种可逆的加固修复方法。在梁底粘钢加固的同时在梁顶粘贴等量钢板加固比仅在梁底加固时,极限承载力有较大幅度提高,刚度有所增加,延性降低,弯矩重分布程度降低。(4)采用粘贴角钢对1根受火60min的高强钢筋混凝土连续T形梁进行加固修复,并进行静载试验。研究表明：粘贴角钢加固能大幅度提高受火梁的承载力和刚度,加载过程中,连续梁内力重分布显着。加固梁破坏时挠度较小,延性下降较大。(5)在考虑材料力学性能火灾损伤的基础上,进行理论计算和ABAQUS有限元模拟研究,并与试验结果进行对比分析。结果表明：本文推导的粘CFRP布和粘钢板加固受火后高强钢筋混凝土连续梁正截面抗弯承载力计算公式,能够较准确的计算构件截面承载力,理论值略偏于保守,具有一定的安全储备。ABAQUS软件可以较好的模拟受火梁温度场分布和受火后加固试件的受力全过程,有限元模拟结果与试验结果吻合较好。(6)对受火后高强钢筋混凝土连续T形梁不同加固修复方法的综合性能进行对比,结果表明：不同材料修复加固对连续梁承载力的提升效率不同,钢板最高,角钢次之,CFRP布相对最低。
王雁楠[3]2015年在《受火钢筋混凝土剪力墙加固后的抗震性能研究》文中提出近年来,随着高层建筑的日益增多,钢筋混凝土剪力墙结构以其良好的抗震性能被广泛使用,同时高层建筑火灾发生的频率也在增大,上海市胶州路教师公寓发生的大火就是惨痛的教训。火灾会严重削弱结构的承载性能,对结构造成很大的损伤,但一般通过修复加固还可以继续使用,故研究受火钢筋混凝土剪力墙的加固方法以及加固后的抗震性能具有重要的实际工程意义。本文进行了4片剪力墙的拟静力试验,包括未受火剪力墙、受火剪力墙、粘贴角钢加固的受火剪力墙、聚合物砂浆钢筋网加固的受火剪力墙,并从剪力墙的破坏形态、承载力、延性、耗能能力、刚度退化等方面进行了综合分析。试验结果表明：受火后剪力墙承载力和延性明显下降,呈现脆性破坏特征；粘贴角钢加固的剪力墙滞回环更加饱满,极限变形能力有很大提高,耗能能力也比常温试件增大,加固效果非常明显；聚合物砂浆钢筋网加固的剪力墙承载力和初始刚度都已恢复到常温水平,位移延性和耗能能力相对于受火试件均有较大提升,但仍较常温试件差。利用有限元软件ABAQUS6.10进行了混凝土剪力墙火灾下的温度场模拟,与试验结果对比证明所建立的有限元模型具有可靠性。结果表明混凝土沿厚度方向有明显温度梯度,在宽度和高度方向温度场均匀分布,计算得到的各点受火的最高温度是后续力学分析的基础。本文对ABAQUS 6.10进行二次开发,通过用户自定义材料UMAT子程序接口将有限元单元本构模型嵌入主程序中。在修正压力场理论的基础上,建立了钢筋混凝土平面应力单元,并对该单元进行改进,使之可以考虑火灾后钢筋和混凝土力学性能的退化,以及外贴钢材和砂浆钢筋网的加固作用。该方法能很好地预测峰值荷载前的力-位移关系、各部分的受力性能、变形能力,且整个计算过程时间很短。利用此程序,在现有《火灾后建筑结构鉴定标准》的基础上给出了可以根据剪力墙的参数和火灾荷载直观看出承载力的退化情况的简化鉴定方法,研究表明：对一定厚度的剪力墙,影响承载力退化系数的关键因素为受火时间和轴压比,可据此查表得出火灾后剪力墙承载力的退化系数。应用二次开发的平面应力单元,针对不同损伤程度的受火剪力墙,对粘贴角钢加固法和聚合物砂浆加固法分别进行了加固量化的参数分析,可以查表得出粘贴角钢加固的最小配钢率和聚合物砂浆加固法的最经济分布钢筋配筋率,能为工程应用提供一些参考。最后,在现有规范的基础上给出了粘贴角钢加固受火剪力墙的承载力计算公式和聚合物砂浆钢筋网加固受火剪力墙的承载力计算公式,可以对选定的加固量进行计算复核。
陈亮[4]2010年在《混凝土结构的病害分析和加固技术的研究》文中进行了进一步梳理近些年来,我国建筑结构的加固技术得到了迅猛发展。在混凝土结构结构加固领域中,由于混凝土构件表面裂缝和强度等级过低等原因,使得原结构不满足安全使用要求而需要进行加固补强的情况占有相当的一部分。现阶段针对混凝土结构的加固多数都局限于现有的加固方法和技术,随着加固理论的不断发展,适用于混凝土结构新的加固方法和技术的研究显的越来越重要。本文以内蒙古赤峰市某混凝土框架结构的工程实例为论文背景,针对工程出现的混凝土构件病害进行了分析,指出了混凝土裂缝的产生和强度降低的原因主要是由于材料的选用和施工管理不当造成的。根据工程病害的特点,文中概述了几种适合于低强度混凝土结构加固的几种方法,分析和研究了外包角钢加固混凝土柱的轴压比限值文中从概念上定义了外包角钢混凝土柱的轴压比,而且还基于在加固混凝土柱的界限破坏状态下,推导出了确定外包角钢加固混凝柱轴压比限值的计算公式。通过计算公式,我们可以知道外包角钢加固混凝土柱的套箍系数对提高其轴压比限值起到有利的影响,但加固前框架柱初始应力的存在又会降低这种有利的影响。同时外包加固角钢本身与原有柱共同受力,分担了一部分作用在原有混凝土柱上的荷载,从而也对外包角钢加固混凝土柱轴压比限值的提高做出贡献。对于混凝土强度的降低对结构受力性能的影响,本文基于我国设计规范计算分析了混凝土强度的降低对多层框架结构整体受力性能的影响。通过分析指出了对于多层钢筋混凝土框架结构,混凝土强度的降低对结构整体受力性能如：周期结构、层间位移、刚度等影响较小,对混凝土构件承载能力的影响则较大,特别是对原有框架底层柱的轴压比,使得底层框架柱的轴压比往往满足不了规范的限值要求。文章最后用本文推导的外包角钢加固混凝土柱轴压比限值的计算公式对本文工程的低强度混凝土框架柱进行了计算验证,在理论上证明了其可行性。从而为以后相关的加固设计提供了依据和方法。
卢哲安, 符晶华[5]2001年在《外粘型钢加固钢筋混凝土梁受力机理试验研究》文中提出提出了一种加固新技术——外粘型钢法 ,经试验证明了其有效性和受力机理。通过对粘贴不同壁厚的型钢加固的 2 3根足尺钢筋混凝土梁在弯曲作用下受力性能的试验研究 ,以及与未加固梁的对比分析 ,探讨了粘型钢加固钢筋混凝土梁的受力性能、破坏性能、极限承载能力等 ,并对粘型钢加固钢筋混凝土梁的影响因素进行了分析 ,对设计提出一些建议
王柳[6]2014年在《不同加固方式的T形混凝土梁受弯性能研究》文中提出随着我国交通运输业的不断发展,大量低等级桥梁被改建。但是近年来,许多桥梁在各种因素的作用下其结构性能已发生了巨大的变化,有些桥梁已出现不同程度的损害,甚至其承载能力已大大降低而逐渐演变为危桥,这一状况给我国交通运输业的发展造成了很大的瓶颈。如不加以控制,在未来10年至20年,大量桥梁将达到使用寿命。因此,对不同加固方式的T形混凝土梁受弯性能进行试验研究,主要内容如下:研究加固前后T形混凝土梁的试验现象、特征荷载、受弯刚度、应变和跨中挠度的变化规律,分析在不同加固量、混凝土强度等级、配筋率及U形箍间距这些参数影响下T形混凝土梁受弯性能的变化规律。为研究碳纤维增强聚合物(Carbon Fiber Reinforced Polymer,简称CFRP)加固T形混凝土梁的受弯性能以及影响因素,设计8个CFRP布加固T形混凝土梁试件,主要考虑CFRP布加固量、配筋率、混凝土强度等级、U形箍间距4个参数,并分组考察各因素对加固试件破坏形态、受弯刚度、应变和跨中挠度的影响。结果表明,加固后的T形混凝土梁破坏形态良好,均表现为受拉钢筋屈服及CFRP布拉断,受压区混凝土压碎的破坏形态。混凝土开裂截面处的拉力由CFRP布和钢筋共同承担。加固试件的破坏过程大体可以分为3个阶段—弹性阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段;增加CFRP布,试件的特征荷载显着提高。增大U形箍间距,未发生CFRP布锚固破环,表明U形箍锚固有效;钢筋屈服之前,加固试件受弯刚度与标准试件相差较小,钢筋屈服后,CFRP布加固试件受弯刚度显着提高;混凝土开裂前,加固试件与标准试件相比钢筋应变发展相差较小且各组别两加固试件CFRP布应变发展相差也较小,混凝土开裂后,CFRP布加固量及配筋率对钢筋和CFRP布的应变影响较大,而混凝土强度等级及U形箍间距对加固试件钢筋应变和CFRP布应变影响较小;粘贴的CFRP布主要是限制屈服到极限阶段的挠度,而对于限制开裂前及开裂到屈服阶段的挠度作用较小。为研究钢板加固T形混凝土梁的受弯性能以及影响因素,设计8个钢板加固T形混凝土梁,主要考虑钢板加固量、配筋率、混凝土强度等级、U形箍间距4个参数,并分组考察各因素对加固试件破坏形态、受弯刚度、应变和跨中挠度的影响。结果表明,加固后的T形混凝土梁破坏形态良好,均表现为受拉钢筋及钢板屈服,受压区混凝土压碎的破坏形态。混凝土开裂截面处的拉力由钢板和钢筋共同承担。加固试件的破坏过程大体可以分为3个阶段—弹性阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段;加固后的T形混凝土梁3个特征荷载均得到显着提高,其中增加钢板,3个特征荷载的提高幅值较大。增大U形箍间距,未发生钢板锚固破环,表明U形箍锚固有效;各参数对加固试件受弯刚度的影响主要体现在混凝土开裂后。混凝土开裂前,加固试件与标准试件相比受弯刚度基本一样,混凝土开裂后,钢板加固试件受弯刚度显着提高;混凝土开裂前,加固试件与标准试件相比钢筋应变发展相差较小且各组别两加固试件钢板应变发展相差也较小,混凝土开裂后,钢板加固量及配筋率对钢筋及钢板应变发展影响较大,而混凝土强度等级及U形箍间距对加固试件钢筋和钢板应变影响较小;钢板加固试件开裂时具有良好的变形能力,各参数对开裂挠度的影响较为显着;对于屈服挠度和极限挠度,加固试件与标准试件相比相差不大,各参数对加固试件的影响较小。为研究角钢加固T形混凝土梁的受弯性能以及影响因素,设计8个角钢加固T形混凝土梁,主要考虑角钢加固量、配筋率、混凝土强度等级、U形箍间距4个参数,并分组考察了这几个因素对加固梁破坏形态、受弯刚度、应变和跨中挠度的影响。结果表明,加固后的T形混凝土梁破坏形态较好,均表现为受拉钢筋及角钢屈服,受压区混凝土压碎的破坏形态。混凝土开裂截面处的拉力由角钢和钢筋共同承担。加固试件的破坏过程大体可以分为3个阶段—弹性阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段。加固后的T形混凝土梁3个特征荷载均得到显着提高,其中增加角钢,3个特征荷载的提高幅值较大。增大U形箍间距,未发生角钢锚固破环,表明U形箍锚固有效;各参数对加固试件受弯刚度的影响主要体现在混凝土开裂后。混凝土开裂前,加固试件与标准试件相比受弯刚度基本一样,混凝土开裂后,角钢加固试件受弯刚度显着提高;混凝土开裂前,加固试件与标准试件相比钢筋应变发展相差较小且各组别两加固试件角钢应变发展相差也较小,混凝土开裂后,角钢加固量及配筋率对钢筋及角钢应变发展影响较大,而混凝土强度等级及U形箍间距对加固试件钢筋和角钢应变影响较小;钢板加固试件开裂时具有良好的变形能力,各参数对开裂挠度的影响较为显着。对于屈服挠度和极限挠度,加固试件与标准试件相比相差不大,各参数对加固试件的影响较小。
卢哲安, 符晶华[7]2002年在《外粘型钢加固钢筋混凝土梁受力机理试验研究》文中提出提出了一种加固新技术——外粘型钢法,经试验证明了其有效性和受力机理。通过对粘贴不同壁厚的型钢加固的23根足尺钢筋混凝土梁在弯曲作用下受力性能的试验研究,以及与未加固梁的对比分析,探讨了粘型钢加固钢筋混凝土梁的受力性能、破坏性能、极限承载能力等,并对粘型钢加固钢筋混凝土梁的影响因素进行了分析,对设计提出一些建议。
李波[8]2007年在《初始荷载水平对柱复合加固承载能力的影响》文中研究表明粘贴碳纤维布和外包角钢是实际工程中的常用的两种加固方法,采用角钢或碳纤维布加固混凝土受压构件已作了广泛的研究,但两者在提高构件的承载力和延性方面都有各自的优点和不足。采用外包角钢和碳纤维布复合加固混凝土构件的试验研究,虽已有学者进行了一些研究,但在有一定初始荷载水平下进行外包角钢和碳纤维复合加固混凝土柱的研究报道,到目前为止还没有。论文通过对10根(4根轴心受压柱和6根偏心受压柱)钢筋混凝土矩形截面柱的受压试验,研究了在一定初始荷载水平下用角钢和碳纤维布复合加固不同偏心距的钢筋混凝土柱的破坏特征、破坏机理、受力性能以及应力滞后。对不同初始荷载水平下角钢和碳纤维复合加固钢筋混凝土柱的极限承载力、荷载-应变关系等方面进行了研究和分析。试验结果表明:钢筋混凝土受压构件进行复合加固后,混凝土、钢筋和角钢应变协调,符合平截面假定;初始应力水平越高,复合加固柱的承载力越低;随着偏心距的增大,碳纤维和箍板对混凝土的约束能力呈下降的趋势。通过试验研究及数据分析可知,采用角钢和碳纤维两种材料复合加固混凝土轴心及偏心受压柱,使混凝土柱的力学性能得到了显着的改善,承载力有了较大的提高。本人在进行理论分析的基础上,结合试验研究的结果,提出了在有初始应力水平情况下的复合加固钢筋混凝土轴心受压柱和偏心受压柱的承载力计算公式,并与试验实测数据进行比较,吻合较好。
肖水[9]2015年在《角钢加固钢筋混凝土增层植筋柱节点试验研究》文中指出在直接增层的过程中,柱的接头形式关系到结构的整体性,目前在很多工程当中都采用了化学植筋法,但这种方法对原有柱的内部配筋造成了损伤,给原有建筑带来了安全隐患。我国是个地震频繁的国家,08年汶川地震中,由于既有建筑在增层改造中对于接柱的重视不足处理不当,使接柱节点承载力不足造成大量增层改造结构上部整体倒塌,损失严重。现在我国存在着大量的增层建筑,而我国又是地震多发地区,接柱节点加固迫在眉睫。在实际的工程中由于许多原因会造成植筋的承载力下降的现象,有的植筋加固工程中会受到构件尺寸的影响,导致植筋的锚固深度不能满足加固规范中的规定;有的植筋深度过长,在实际的工程中是无法满足的。而对于这些有可能削弱植筋强度的情况,就需要对有缺陷的植筋进行加固补强处理。本次试验设计四个梁柱节点模型,其中一个完整浇筑成型,其余叁个采用植筋锚固深度达不到设计要求的二次浇筑成型,这叁个构件中有两个采用外包角钢加固的方法进行加固补强,其中一个在外包角钢的基础上在缀板上增加锚固螺栓。研究其在水平低周反复荷载作用下的受力性能。主要进行了以下研究:(1)通过对整体浇筑的梁柱节点与采用植筋加固的梁柱节点的对比试验研究,分析植筋在节点中的工作状态;(2)采用角钢加固植筋接柱节点,通过对植筋接柱节点与角钢加固接柱节点的对比试验研究,分析加固后节点的承载力变化、刚度变化、裂缝发展情况以及钢筋应变状态,研究其加固效果。(3)通过外包角钢加固分析,研究加固后构件在低周反复荷载作用下试件的耗能、延性以及刚度退化情况。(4)通过二个加固柱的对比试验分析,研究增加锚固螺栓对加固效果的影响。
芦思炜[10]2017年在《高延性角钢-CFRP复合加固震损框架低周反复试验研究》文中提出强震下混凝土框架结构震损程度满足加固技术和经济性要求时,可采用合理可靠措施进行补强加固。由于震损常发生在梁柱塑性铰区等,在一定区域内剔除破损混凝土保留破损的塑性铰区受力钢筋,缠绕CFRP布进行加固后可达到修复既有结构的目的,同时,考虑到震损框架的底层柱柱底塑性铰转动通常明显,可能存在柱纵筋失效,仅采用CFRP布缠绕加固后,难以恢复其正截面承载力和保证足够的转动能力,提出了对柱-基础间后置高延性不锈钢角钢的复合加固思路,后置的高延性角钢除了补强正截面承载力外,还可在拉压变形过程中参与耗能,其延伸率超过50%的高延性特征,也可作为柱底控制截面纵筋失效后的“二次设防”,避免加固框架结构的倒塌。针对采用高延性不锈钢角钢-CFRP复合加固的震损框架,以轴压比为主要参数,开展了低周反复荷载试验,获得了结构的整体破坏模式和角钢、CFRP布撕裂等局部破坏模式。研究了加固前后框架滞回曲线、水平承载力、骨架曲线、位移延性、刚度退化、抗力衰减、单圈耗能、累积耗能、等效粘滞阻尼系数等,揭示了高延性角钢、框架柱轴压比、损伤程度等因素对加固结构抗震性能的影响规律,总结了高延性角钢-CFRP复合加固法加固框架在低周反复加载中的性能优劣。经高延性角钢-CFRP复合加固后的框架柱根的破坏程度显着降低、框架梁端的破坏较为集中、节点核心区未受破坏,CFRP布的主要破坏模式是拉断破坏,角钢受压屈服并出现残余变形。复合加固框架承载能力明显提高,滞回曲线更加饱满,耗能能力增强,极限位移增大,框架柱转动能力更强,整体加固效果更优。基于试验结果,提出了自相对单圈耗能比和自相对刚度比两个指标用以直观评价试件耗能和刚度的加固效果,分析了角钢应力应变和CFRP布应力应变的范围和增长规律,总结了不同位置、用量的加固材料的实际工作状态和效率。提出了角钢利用率系数,并拟合了角钢利用率系数与自相对单圈耗能比和自相对刚度比计算公式。利用加固材料强度利用率系数、原纵筋损伤系数来考虑拉压侧角钢、CFRP布难以完全发挥材料强度、初始试件框架柱部分严重屈曲纵筋塑性变形和应变软化以及存在拉断的失效钢筋等因素,依据试验结果和现行规范,参考现有研究成果,分析了高延性角钢-CFRP复合加固框架的框架柱角钢截面和角钢竖肢边缘刚度突变截面的承载能力,提出了正截面承载力和斜截面承载力建议计算公式,为实际工程中高延性角钢-CFRP复合加固设计计算提供参考。以材料、加固方案选择、承载力计算和侧移验算为基本内容,给出了高延性角钢-CFRP复合加固震损框架的抗震设计建议。
参考文献：
[1]. 粘角钢加固钢筋混凝土梁的试验研究[D]. 李功标. 武汉理工大学. 2002
[2]. 高强钢筋混凝土连续梁受火后加固试验研究[D]. 徐智敏. 东南大学. 2015
[3]. 受火钢筋混凝土剪力墙加固后的抗震性能研究[D]. 王雁楠. 东南大学. 2015
[4]. 混凝土结构的病害分析和加固技术的研究[D]. 陈亮. 沈阳建筑大学. 2010
[5]. 外粘型钢加固钢筋混凝土梁受力机理试验研究[J]. 卢哲安, 符晶华. 武汉理工大学学报. 2001
[6]. 不同加固方式的T形混凝土梁受弯性能研究[D]. 王柳. 沈阳建筑大学. 2014
[7]. 外粘型钢加固钢筋混凝土梁受力机理试验研究[C]. 卢哲安, 符晶华. 湖北省土木建筑学会学术论文集（2000-2001年卷）. 2002
[8]. 初始荷载水平对柱复合加固承载能力的影响[D]. 李波. 华中科技大学. 2007
[9]. 角钢加固钢筋混凝土增层植筋柱节点试验研究[D]. 肖水. 郑州大学. 2015
[10]. 高延性角钢-CFRP复合加固震损框架低周反复试验研究[D]. 芦思炜. 哈尔滨工业大学. 2017
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