论文部分内容阅读
结构加固是针对因使用功能改变、结构老化以及工程质量事故(设计失误、原材料不合格、施工质量达不到要求)等原因造成结构不能满足使用要求和安全要求所要采取的结构补强措施。在诸多加固方法中,体外预应力技术具有消除应力滞后、加固材料自重小、对结构净空影响小、且能显著提高梁体承载力等优点而被广泛应用。在采用钢绞线进行体外预应力加固混凝土梁时,不能达到钢绞线的屈服强度,造成了材料浪费的现象。本文主要研究在结构或构件承受一定荷载的情况下,对普通钢筋施加合理的张拉力,使梁底钢筋与体外预应力筋在受力过程中同时达到其钢筋屈服应力这一问题,能够为房屋建筑的实际加固提供重要理论依据。本文通过理论分析计算体外预应力钢筋应力增量等问题,结合ANSYS软件模拟普通钢筋体外预应力加固RC梁,并进行试验研究,对计算结果与试验结果进行对比,主要做了以下几项工作:(1)在已有相关理论公式的基础上,考虑到体外预应力加固体系受二次效应的影响,通过体外预应力加固钢筋混凝土梁承载力分析、梁体挠度分析与计算、加固梁短期刚度分析、体外筋应力增量与体外筋伸长量关系的分析与计算,推导出体外预应力加固混凝土梁体外预应力钢筋需施加的初始张拉力的简化公式。(2)运用ANSYS软件,选取合理的有限元模单元,对普通钢筋体外预应力加固RC简支梁进行受荷全过程模拟。对体外预应力筋施加初始张拉力,不断改变初始张拉力使体内体外钢筋同时达到其屈服强度,分析后将各模拟梁结果与理论公式计算结果进行对比分析,得到理论公式的可行性和普通钢筋体外预应力加固的有效性;改变体外预应力加固混凝土梁的参数,对普通钢筋体外预应力加固RC梁初始预应力进一步探讨。(3)通过理论公式计算得到各试验梁体外钢筋初始张拉力,进行试验研究,对加固梁受力性能、破坏形态及体内体外钢筋应力变化进行了分析,并对比试验结果与计算结果,进一步验证理论公式的可行性。研究表明,将理论公式计算的体外筋初始张拉力施加于加固梁体外钢筋上,并进行静力加载试验得出:对比未加固梁,普通钢筋体外预应力加固RC梁能够明显提高RC梁的承载能力,有效控制裂缝,改善梁体的整体受力性能和变形性能,且验证了理论公式的可行性,为普通钢筋体外预应力加固设计提供了可靠的理论依据。