循环荷载作用下植筋混凝土梁受力性能研究

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植筋技术作为一种锚固技术广泛应用于建筑结构的改造、加固、扩建领域。现阶段对植筋构件的研究以拉拔和承受静力荷载时的力学性能研究为主,对植筋构件处于复杂应力状态下的工作性能研究较少。我国学者对植筋梁进行疲劳受力性能的研究中,发现植筋梁进行加卸载后植筋的残余应变要大于预置筋的残余应变,提出了植筋构件疲劳损伤理论,但对其具体的研究较少。随着植筋技术在混凝土梁中的广泛应用,对植筋梁的疲劳荷载作用下退化性能的研究显得尤为重要。本文通过对10根植筋混凝土梁进行疲劳试验研究,对挠度、钢筋应变、混凝土应变、裂缝、承载力和刚度-承载力的退化特性进行分析。研究结果表明:增加植筋深度能够在一定程度上提高极限承载力,随着植筋深度的增加,承载力的增速变缓,植筋深度在20d(所植钢筋直径)到25d时承载力提高22.5%;随着植筋深度的增加,梁的破坏形态由梁底混凝土剥落向上发展为梁顶混凝土被压碎;随着植筋梁深度的增加,刚度-承载力的退化减慢,说明增加植筋深度能够减小循环加载对梁的疲劳损伤;植筋深度和钢筋直径不同对梁的损伤主要集中在前50万次的循环中,50万次后频率对梁的影响很小;植筋深度越小和钢筋直径越小的梁的残余变形越大,疲劳损伤也越大,相对刚度-承载力的退化也越严重;疲劳加载对受压区混凝土有劣化作用;疲劳加载前10万次时是刚度-承载力退化的首要阶段,此时挠度迅速增加,50万次后刚度-承载力变化稳定且退化速度降低,挠度的增加则是疲劳损伤累积的结果。
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