体外预应力CFRP片材加固后无板楼盖边梁协调扭转试验研究

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目前,边梁协调扭转的研究尚不充分,我国规范也未给出相关条文。我校前期进行的两个大型无板普通混凝土楼盖边梁-楼面梁试件的协调扭转的试验虽取得了一系列重要成果但并不足够。此外,以波形齿锚具为基础的体外预应力CFRP片材加固技术由于试件数量和种类不够,尚需更进一步地试验研究,对王海洋原有试件的加固为波形齿锚具加固效果的实际检验也提供一个良好的平台。因此,采用以波形齿体系为基础的体外预应力CFRP片材加固技术对原有试件进行加固,然后进行了无板楼盖边梁协调扭转试验研究,主要得出以下结论:①在本试验中,用优化后的波形齿锚具对CFRP片材进行横向张拉时,用于张拉的锚具的螺杆轴力与CFRP片材预拉力的比值随CFRP片材预拉力的增长几乎成线性增长,说明优化后的锚具基本能做到定量张拉。②在混凝土梁被严重破坏的情况下,端部波形齿锚具以及其所夹持的CFRP片材均无滑移现象,且端部锚固处混凝土未发生局压破坏,说明波形齿锚具在锚固预应力CFRP片材方面有其独特的优势。③采用以波形齿体系为基础的体外预应力CFRP片材加固技术对混凝土梁进行加固,能将已严重破坏的混凝土梁的抗裂及承载能力、刚度与变形得到全面提高,充分表明该加固技术的有效性,且为工程加固的应用提供了试验和理论依据。④在普通混凝土无板边梁-楼面梁楼盖体系中,边梁始终处于弯剪扭复合受力状态,且其协调扭矩不能忽略。⑤在对开裂边梁进行再次试验研究时,边梁的扭矩值一直随荷载的增加而增加,“弹性扭矩法”、“零刚度法”、与“塑性设计法”与试验结果都有一定出入,建议对类似于本文情况的无板楼盖钢筋混凝土楼盖边梁协调扭转问题,可采用折减边梁扭转刚度的方法计算边梁协调扭矩值。⑥利用三维有限元分析软件SAP2000对试验进行了线性分析,通过对“次梁二跨中挠度-荷载曲线”、“边梁单位长度扭转角-荷载曲线”的实测值与计算值的比较分析,建议边梁的裂后扭转刚度可取为弹性扭转刚度的0.15~0.2。
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