胡新舒[1]2004年在《高强钢绞线加固钢筋混凝土梁抗弯疲劳性能的试验研究》文中进行了进一步梳理高强不锈钢绞线加固技术是一项新兴的加固技术,试验研究表明采用该技术加固的钢筋混凝土梁、板承载能力有较为显着的提高。然而采用该技术加固的钢筋混凝土梁在疲劳荷载作用下的性能,国内尚未有相关的试验研究。因此,对高强不锈钢绞线网加固钢筋混凝土梁疲劳性能的试验研究具有重要的工程意义和研究价值。本课题的主要目的通过试验分析高强不锈钢绞线加固钢筋混凝土梁的疲劳破坏形态、疲劳寿命和疲劳验算方法。本文首先进行了1根未加固的混凝土本体梁和1根高强钢绞线加固梁的静力对比试验,试验结果进一步验证了高强钢绞线加固方法可以提高混凝土梁的承载能力和抗弯刚度,进一步验证了已有的高强钢绞线加固钢筋混凝土梁计算方法的合理性和可行性,同时为疲劳试验提供了力学参数。在静力试验的基础上,本文进行了6个试件的疲劳试验,其中1个为未加固的钢筋混凝土本体梁,其余5个均为采用高强钢绞线加固的混凝土梁。疲劳试验结果表明:在疲劳荷载作用下,加固层和本体梁能较好地共同参与受力,从而提高构件的承载能力,延长疲劳寿命;高强钢绞线加固梁疲劳破坏模式为“跨中受力钢筋首先断裂,接着压区混凝土压溃”;加固层砂浆和本体梁之间的交接面是高强钢绞线加固的混凝土梁最薄弱的环节。在试验的基础上,本文分析了疲劳荷载作用下加固梁跨中截面受拉钢筋应变、受压区边缘混凝土应变、截面曲率、截面刚度、残余挠度的变化发展规律,提出供设计参考的加固梁截面刚度计算公式;从截面疲劳弯矩和钢筋的疲劳应变两个角度分析了加固梁的疲劳寿命的计算方法,提出了相应的计算公式;探讨了高强钢绞线加固混凝土梁正截面疲劳验算的方法,为工程设计提供了设计依据。本课题的研究成果作为高强钢绞线加固技术系统研究成果的一部分,不仅能进一步完善钢筋混凝土梁的加固设计理论,而且也将为国家有关设计规范和规程中目前尚缺少的高强钢绞线网加固技术设计计算条文提供参考依据。
黄华[2]2008年在《高强钢绞线网—聚合物砂浆加固钢筋混凝土梁式桥试验研究与机理分析》文中指出高强钢绞线网-聚合物砂浆加固技术作为一种新型的加固方法,在工程界的运用正逐步兴起。对该加固技术的加固机理和设计方法进行研究是该技术推广运用的前提和基础。本文围绕河北沧州东关大桥加固工程,经过一系列试验研究,深入分析了高强钢绞线网-聚合物砂浆加固层与混凝土界面之间的粘结破坏机理、高强钢绞线网-聚合物砂浆加固钢筋混凝土梁的抗弯和抗剪性能;确立了从承载力计算、界限配筋率、到剥离强度验算的加固梁计算体系;并通过东关大桥加固前后的静载试验和动力性能分析,验证了计算体系和加固效果。取得的主要成果有以下几个方面。1、通过243个测点的正拉粘结强度试验、24个测点的剪切粘结强度试验、9个界面剥离破坏试验,分析了聚合物砂浆与混凝土之间的粘结性能及影响因素。研究认为抹灰龄期、界面粗糙度、混凝土和砂浆强度、修补方位等是影响粘结性能的主要因素,其显着性水平按此顺序由高到低排列;此外,加固层长度对剥离强度的影响非常显着,存在有效锚固长度的限制;结合试验数据提出了粘结面正拉强度模型、剪切强度模型、加固层剥离强度模型;结合有限元分析,提出并验证了加固层粘结-滑移本构关系;分析了加固层各材料之间的粘结锚固性能,提出高强钢绞线与聚合物砂浆之间的粘结强度计算模型和锚固长度计算公式;最后结合试验提出加固施工中的注意事项。2、依据高强钢绞线网-聚合物砂浆加固钢筋混凝土梁试验研究以及加固材料与混凝土之间的粘结性能试验研究,分析了高强钢绞线网-聚合物砂浆加固钢筋混凝土梁破坏模式,着重对加固层界面剥离破坏受力机理进行了深入研究。从加固界面“粘结破坏区”出发,引出“粘结破坏层”概念,建立基于“粘结破坏层”的抗弯构件端部剥离破坏剪应力和正应力的解析解,提出端部剥离破坏准则以及端部剥离承载力简化计算公式;分析了抗弯加固梁中部剥离破坏机理,建立基于“粘结破坏层”的抗弯加固梁中部剥离破坏承载力计算公式,并建立了相关破坏准则;从“粘结破坏层”角度出发,分析了抗剪加固剥离破坏受力机理,基于抗剪加固试验研究和数值分析结果,建立了剥离承载力计算公式。3、依据本文5根6.6m跨的T形梁抗弯加固试验及其14根梁的抗弯加固数值试验、9根2.5m跨的矩形梁抗剪加固试验及其12根梁的抗剪加固数值试验,分析了混凝土强度、原梁配筋率、原梁配箍率、高强钢绞线用量、二次受力、剪跨比、加固方式等因素对高强钢绞线网-聚合物砂浆加固钢筋混凝土梁受力性能的影响;结合粘结强度和剥离破坏的研究,提出了加固梁抗弯、抗剪承载力计算公式、考虑和不考虑剪切变形影响下的挠度计算公式、最大弯曲裂缝和斜裂缝宽度计算公式、高强钢绞线界限用量计算公式。最终确立了较为完善的加固梁计算体系,并且所有计算结果与相关试验数据吻合良好。4、为考察高强钢绞线网-聚合物砂浆加固东关大桥的受力性能,本文进行了东关大桥加固前后的车辆静载试验;在此基础上,根据已有的交通调查,建立模型车辆库,编制桥梁荷载谱程序VLS,实现了随机车辆荷载谱的构造及有限元程序的加载,为桥梁结构在随机车辆荷载谱作用下的动力分析、疲劳分析提供了一种可行的方法;并利用该方法分析了车辆荷载谱作用下桥梁加固前后的动力性能。结论进一步表明加固梁计算体系是可行的;动力作用下最不利荷载为密集运营状态下的二车道同向偏载作用,该荷载作用下加固桥梁完全满足承载能力的要求;桥梁横向振动普遍较小,中小跨径公路钢筋混凝土桥梁的横向振动可以忽略不计,并且车流方向对桥梁振动的影响不大;与加固前对应状态相比,加固使桥梁最大挠度减小14.97%,一阶频率提高6.94%,桥梁整体刚度和承载力获得较大幅度提高,加固效果明显;与静载试验相比,最不利荷载作用下桥梁动挠度要小于汽车-超20级静载作用下的挠度,加固后的东关大桥能够达到汽车-超20级荷载的要求。
付国[3]2009年在《加筋高性能砂浆加固RC梁抗弯性能研究》文中进行了进一步梳理高强不锈钢绞线网-渗透性聚合物砂浆加固、高性能复合砂浆钢筋网加固、高性能复合砂浆钢丝网加固等加固方法是近几年新兴的加固技术,该技术具有加固承载力提高大、施工简便、耐高温、耐久性好等突出优点。本文通过对这几种新型加固技术的深入研究,根据其加固方式、加固机理、计算理论的相似性,将其统称为“加筋高性能砂浆层加固技术(Reinforced High Performance Mortar)",在已完成的试验研究的基础上,完成了以下几个方面的工作。1、总结了近年来的RHPM加固研究,对各个试验的试验现象、过程、特点进行了简要的描述,分析了高强钢绞线-聚合物砂浆加固、高强钢丝绳-聚合物砂浆加固和高性能复合砂浆钢筋网加固的异同。提出了加筋高性能砂浆加固的施工流程,其中养护阶段对加固效果影响较大并且容易忽略,认为覆盖塑料薄膜法这种养护方法效果良好,施工容易。2、在理论分析的基础上通过对已完成的RHPM加固梁试验数据,提出了加固梁的抗弯承载力计算公式,包括开裂弯矩、屈服弯矩和极限弯矩的计算公式和极限弯矩的简化计算公式,通过对7组共90根加筋高性能砂浆加固梁数据的计算和验证,公式计算值与试验数据吻合良好,可用于工程实践。3、对比了RHPM直接加固和二次受力加固裂缝开展情况差异,采用RHPM加固的梁裂缝表现出宽度细而间距密、加固裂缝开展推迟、发展缓慢的特点。对现行的混凝土结构设计规范裂缝间距和宽度公式进行了修正,推导出适合RHPM加固梁的最大裂缝宽度和裂缝间距公式。4、详细分析了RHPM加固刚度提高的各因素：加固钢绞线(钢筋网、钢丝网)的用量、高强复合砂浆和钢绞线(钢筋网)的应变滞后。对比中英美叁国规范、参照课题组完成公式,建立并完成了RHPM刚度计算公式。
刘燕子[4]2013年在《高强钢绞线网—聚合物砂浆加固RC梁抗弯性能的有限元分析》文中研究表明建筑物由于受到勘察、设计、施工、使用、材料老化、自然灾害等各种原因的影响,存在着很严重的安全问题,给人民的生命财产安全构成了巨大威胁。因此对现有建筑物进行加固改造,延长其使用寿命,有着重要的社会意义。国家的工程建设,随着经济的发达,都要经历将重点转向对已建建筑物的维修改造这个过程。这是因为,加固已有建筑物有投资少、省空间、工期短等优点,具有突出的经济和社会效益。目前加固钢筋混凝土结构的方法有很多,本文介绍的高强不锈钢绞线网-高强渗透性砂浆加固技术具有高强、耐火、耐高温、耐腐蚀等优点,应用前景广阔。本文根据清华大学的聂建国,王寒冰,张天申等所做的关于高强不锈钢绞线网-渗透性聚合物砂浆抗弯加固的试验研究,利用ANSYS有限元分析软件共建立钢筋混凝土梁模型7根,1根未加固对比梁,6根加固梁,并将模拟计算结果与上述试验结果进行比较。同时,本文在平截面假定的基础上,探索性的推导出了高强不锈钢绞线网-聚合物砂浆加固钢筋混凝土矩形梁抗弯承载力计算公式和刚度计算公式。计算结果与ANSYS模拟结果及上述试验结果吻合良好。
林加惠[5]2014年在《钢绞线网片—聚合物砂浆加固RC梁受弯性能试验研究》文中认为钢绞线网片-聚合物砂浆加固具有加固层薄且施工简便快捷等优点，在既有建筑结构加固中具有广泛应用前景。本文针对目前该加固技术推广应用中存在的问题，主要开展了以下四个方面的研究：(1)钢绞线预应力施加实用控制方法;(2)钢绞线应变量测方法;(3)钢绞线网片-聚合物砂浆加固RC梁受弯性能;(4)提出钢绞线网片-聚合物砂浆加固RC梁受弯承载力计算公式。针对现有的钢绞线网片-聚合物砂浆加固施工工艺存在的端部锚固问题，提出端部锚固的改进措施，基于改进后的端部锚固方式，提出一种钢绞线预应力施加实用控制方法。开展钢绞线预应力施加实用控制方法试验研究，重点研究预应力张拉、施工阶段预应力损失规律及有效预应力的合理确定。研究表明，施工阶段钢绞线存在预应力损失，钢绞线的预应力值在前12小时损失较快，之后基本趋于稳定，钢绞线有效预应力值可采用12小时后的预应力值确定。根据试验结果提出拧紧力矩T与预拉力Q关系的确定方法。进行了6根采用钢绞线网片-聚合物砂浆加固RC梁和1根未加固RC梁的受弯性能试验。研究参数包括钢绞线的配置数量、聚合物砂浆种类和钢绞线预应力等。试验结果表明：(1)加固试件的最终破坏形态与砂浆层和梁体间的粘结强度有关，界面粘结失效后，对端部锚固强度需求增大。随着配绳率的增大，存在端部锚固失效的可能性越大;(2)钢绞线网片-聚合物砂浆用于梁的受弯加固可提高梁的截面刚度，减缓钢筋应力的增长，推迟裂缝出现和抑制裂缝开展，减小平均裂缝间距，使加固后试件的裂缝宽度显着减小;(3)钢绞线网片-聚合物砂浆加固可有效提高梁的受弯承载力，配绳率为0.028%、0.046%、0.065%时，提高幅度分别为10.0%、37.5%、56.3%;(4)加固梁的弯矩-挠度曲线在未开裂时，大致成直线增长。开裂后，曲线斜率明显小于开裂前。随着钢筋屈服，曲线接近水平直线。直至钢绞线全部被拉断，承载力突降。钢绞线退出工作后，与对比件相同，承载力基本稳定，挠度增长迅速;(5)加固时对钢绞线进行预应力张拉能有效提高梁的开裂弯矩及屈服弯矩，提高幅度分别为40.0%、34.8%，无预应力张拉试件提高幅度仅为20.0%、19.7%。对受弯承载力影响不明显;(6)聚合物砂浆种类对试件的受弯承载力影响不明显，在相同配绳率下，使用单组份聚合物砂浆加固梁与双组份砂浆加固梁相比，其受弯承载力相差在5％以内。在试验研究基础上提出了加固梁的受弯承载力计算公式，计算结果和试验结果总体吻合良好。研究结果可供后续研究和工程实践参考。通过有限元分析软件ABAQUS，建立叁维非线性有限元模型，对试验梁进行分析。将分析计算结果与试验结果进行对比，结果表明两者吻合较好。
李辉[6]2011年在《预应力钢绞线加固混凝土短柱抗震性能试验研究》文中研究表明短柱的刚度大，变形能力和耗能性能差，在地震中往往发生脆性的剪切破坏，国内外多次震害调查都表明短柱破坏是造成钢筋混凝土（RC）框架结构破坏甚至倒塌的一个重要因素，但是在混凝土框架结构设计中短柱难以避免。预应力钢绞线加固是一种新型的抗震加固方法，可显着改善RC短柱的抗震性能，在既有建筑加固领域有着广泛的应用前景。本文以实际框架短柱为模型，主要开展了以下两个方面的研究：1）预应力钢绞线加固RC短柱抗震性能试验研究；2）探讨预应力钢绞线加固的受剪机理，采用简单迭加方法提出预应力钢绞线加固RC圆形截面短柱的抗剪承载力计算公式。完成了13根预应力钢绞线加固RC短柱在低周反复荷载下的抗震性能试验，分析了各柱的破坏形态、延性、刚度、累积耗能以及损伤的发展规律，探讨了钢绞线配置特征值、预应力水平、轴压比等因素对短柱抗震特性的影响。结果表明：预应力钢绞线可有效改善RC短柱的抗震性能，延性和耗能能力显着提高，与未加固试件相比，预应力钢绞线加固短柱的位移延性系数、累积耗能最大值分别提高1.87倍和6.78倍；钢绞线配置量及预应力水平对加固柱滞回曲线有明显的影响，其他条件相同时，钢绞线配置量大或者预应力水平较高的试件滞回曲线较饱满；对于低轴压比(n≤0.30)试件，钢绞线配置特征值达到0.119、预应力水不小于0.40时即可获得较好的抗震性能；对于设计轴压比大于0.80的短柱，建议钢绞线配置特征值不宜小于0.237。文中还研究了试验过程中预应力钢绞线应变增量和箍筋应变的发展规律，发现随着水平位移的增大，箍筋对混凝土的约束及抗剪作用逐渐被钢绞线分担，预应力水平和配置特征值越大，钢绞线参与受力越早，分担的部分越大；分析了预应力钢绞线加固短柱抗剪的受力机理，提出了预应力钢绞线加固混凝土圆形截面短柱抗剪承载力计算公式。所建议公式具有形式简单，计算方便等特点，且具有一定的安全保证，与试验结果符合较好，可作为工程应用参考。
卢长福[7]2010年在《高强钢绞线网—聚合物砂浆加固钢筋混凝土梁抗剪性能试验研究》文中认为近年来,高强钢绞线网-聚合物砂浆新型加固技术逐步在加固工程领域内得到应用,与传统的碳纤维和粘钢等加固技术相比,具有耐久性、耐高温、施工方便和适用面广等特点。该加固方法是以高强钢绞线作为加固材料的受力主体,以聚合物砂浆为加固材料的粘结材料,使加固层和原构件受力协调。本文对采用这种新材料加固的钢筋混凝土梁进行了系统的试验研究和理论分析,研究的主要内容和成果如下:本文对采用高强钢绞线网-聚合物砂浆加固的钢筋混凝土梁进行了抗剪试验研究,共试验了8根梁,其中2根为未加固的对比试验梁,2根为用聚合物砂浆U型加固的试验梁,4根为高强钢绞线网-聚合物砂浆U型加固的试验梁,试验中主要考虑了高强钢绞线间距和剪跨比因素的影响,同时对聚合物砂浆贡献进行了探讨。对加固梁的极限承载力、裂缝发展、应变、位移和斜截面承载力因素(包括间距和剪跨比)进行了分析,试验结果表明,采用这种新型材料进行加固,梁的斜截面承载力提高了32.35%～48.79%,剪切刚度有一定程度的提高,并且加固对试件斜裂缝的发展有良好的抑制作用。在试验研究的基础上,运用桁架—拱模型理论并结合高强钢绞线网—聚合物砂浆加固梁的抗剪机理,推导出计算高强钢绞线网—聚合物砂浆加固梁斜截面的承载力公式,通过比较,计算结果与试验结果吻合较好,可以为实际工程计算作参考。提出适合挠度计算公式,与实测值吻合较好。同时对目前该加固技术斜截面加固试件进行了总结,得出简单实用的斜截面承载力公式,该公式计算结果与实验实测在工程充许范围内误差小。最后把简单实用的公式应用实际工程,为实际工程计算提供参考。
卢长福, 曹忠民[8]2009年在《高强钢绞线网-渗透性聚合物砂浆加固技术研究综述》文中研究指明高强钢绞线网—渗透性聚合物砂浆加固法是一种新型的加固工艺。介绍了该新型加固技术的原理、特点、材料性能和相对传统加固法的优点,重点介绍各类设计方法的研究现状,同时提出该新型加固技术重点要研究的问题。
姚志华[9]2008年在《高强钢绞线网—聚合物砂浆复合面层加固RC梁的研究》文中研究说明高强钢绞线网-聚合物砂浆复合面层加固技术是一种新兴的加固技术，作为一种新兴的加固技术，它有着显着的优点。比如能够确保加固结构与原结构的有效粘结、共同工作；施工简便，不需要大型施工机械和施工模板；具有很好的耐久、耐高温和防火性能；对建筑物外观和功能无影响；对施工及使用环境无污染。本文分别对高强钢绞线网-聚合物砂浆复合面层加固RC梁的抗弯试验、高强钢绞线网－聚合物砂浆复合面层加固过火RC梁的试验、高强钢绞线网-聚合物砂浆复合面层加固RC梁的抗剪试验进行了研究。试验共制作了10根RC构件，本文通过对10根试验构件的破坏形态，裂缝分布，荷载-挠度曲线，钢绞线的应变曲线，承载力等方面的分析对比，发现采用高强钢绞线网-聚合物砂浆复合面层加固后的梁，裂缝的发展较为缓慢，其抗弯及抗剪承载力都得到了较大程度的提高，梁的刚度也得到了一定程度的提高，过火构件采用此种方法进行加固后，其承载力水平达到了过火前的水平，基本上达到了加固的目的。在试验的基础上，分析了影响加固梁受力性能和破坏形态的因素，在我国混凝土结构设计规范（GB50010-2002）框架下，提出了针对加固梁的抗弯、抗剪承载力计算公式，此公式的计算理论值与试验值吻合良好。为实际的工程应用和编制行业规范（程）提供一定的依据。为了检验试验的现象与结果，本文利用大型通用有限元软件ANSYS对试验进行了数值模拟，包括对抗弯及抗剪构件的应力、应变、挠度分析，以及对加固梁过火后的热分析，数值模拟的结果对试验结果进行了很好的验证。在试验以及数值模拟的基础上，结合工程实例对梁加固之后整体结构的响应做了分析，分析的结果表明加固之后整体结构的工作性能得到一定程度的改善。本课题是建设部研究开发项目（05-k4-18）的子课题。
王震[10]2010年在《预应力高强不锈钢绞线网加固RC板梁桥的应用研究》文中指出在已有构件试验研究的基础上,本文对采用预应力高强不锈钢绞线网加固钢筋混凝土板梁桥的效果进行了工程试验研究,试验结果表明,该方法加固后的桥跨板梁承载力和刚度均有明显提高,证明了预应力高强不锈钢绞线网加固技术在实际工程中的适用性。本文选取了两座在用的钢筋混凝土板式桥梁,通过对其板梁进行加固前、加固后同条件荷载情况下的应变、位移、自振频率的测试比对,分析了桥梁加固前后试验数据的变化规律和承载力改善的情况,试验及分析结果表明:两座桥梁加固前均存在不同程度的损伤,其加固前的荷载等级均低于原设计荷载等级。采用预应力高强不锈钢绞线网加固方法加固板梁后,板梁板跨在在同条件荷载下的应变(应力)、位移、自振频率均较加固前有明显改善;在相同荷载条件下,叁垡桥和德前沟桥加固后板梁的跨中应力均有所减小,两座桥梁跨中挠度减小率分别约为19.8%和16.7%,两座桥梁的自振频率均有所提高。从试验的结果来看,两座桥梁加固后的板梁承载力和刚度均有提高,其加固后的桥梁荷载等级可以恢复至原设计荷载等级。本文就预应力高强不锈钢绞线网加固混凝土板梁的设计公式进行了探讨,分析推导了承载力、刚度和挠度的计算公式,并将计算的结果与试验结果以及有限元软件Midas分析结果进行了比较,公式计算结果同分析软件计算结果较为吻合,证明了本文提出的承载力计算公式、刚度及挠度计算公式在实际加固工程中是基本适用的;该公式同时可为以后该类工程计算公式的规范制定提供一些参考。此外,结合本文的试验研究,设计了一套钢绞线张拉装置及相应张拉工艺,并对施工中需要注意的关键环节给出了适合于现场施工操作的方法,该张拉装置及施工工艺具有制作简单、张拉准确、易于操作等优点,适用于实际工程,可为以后同类工程的施工提供借鉴,并为施工标准化的制定提供较好的参考价值。
参考文献：
[1]. 高强钢绞线加固钢筋混凝土梁抗弯疲劳性能的试验研究[D]. 胡新舒. 清华大学. 2004
[2]. 高强钢绞线网—聚合物砂浆加固钢筋混凝土梁式桥试验研究与机理分析[D]. 黄华. 长安大学. 2008
[3]. 加筋高性能砂浆加固RC梁抗弯性能研究[D]. 付国. 长安大学. 2009
[4]. 高强钢绞线网—聚合物砂浆加固RC梁抗弯性能的有限元分析[D]. 刘燕子. 昆明理工大学. 2013
[5]. 钢绞线网片—聚合物砂浆加固RC梁受弯性能试验研究[D]. 林加惠. 华侨大学. 2014
[6]. 预应力钢绞线加固混凝土短柱抗震性能试验研究[D]. 李辉. 北京工业大学. 2011
[7]. 高强钢绞线网—聚合物砂浆加固钢筋混凝土梁抗剪性能试验研究[D]. 卢长福. 华东交通大学. 2010
[8]. 高强钢绞线网-渗透性聚合物砂浆加固技术研究综述[J]. 卢长福, 曹忠民. 江西科学. 2009
[9]. 高强钢绞线网—聚合物砂浆复合面层加固RC梁的研究[D]. 姚志华. 北京科技大学. 2008
[10]. 预应力高强不锈钢绞线网加固RC板梁桥的应用研究[D]. 王震. 清华大学. 2010
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