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随着对混凝土抗压强度理论研究的不断深入,在多高层建筑、高耸结构以及大跨度结构中广泛使用高强混凝土对提高经济社会效益已经被证明是最为行之有效的方法之一。然而,混凝土强度提高的同时,柱的延性会降低。在荷载的作用下破坏较突然且没有明显的预兆,呈脆性破坏。而采用活性粉末混凝土(RPC)钢筋网加固高强混凝土结构能够对其变形性能和延性进行有效地改善。同时还能够改善结构的耐火、耐腐蚀和耐侵蚀等性能。良好的界面粘接作用使得加固层与原构件整体工作性能良好。因此,对高强混凝土采用RPC钢筋网加固的试验研究产生的成果将会指导该加固法在实际工程中的运用,从而产生良好的社会和经济效益。本文针对上述情况,主要进行了以下工作:
(1)通过对5根高强混凝土小偏压柱的破坏试验,研究RPC钢筋网加固改善高强混凝土小偏压柱的受力性能和变形性能,考虑的重点在于加固层RPC强度等级变化和加固层钢筋网的加入能否对加固效果有较大程度的提高。结果表明,在采用RPC钢筋网加固后,小偏压柱的承载能力和变形性能都得到较大的改善,其中影响因素最大的是钢筋网的参与,影响因素较不明显的是加固层RPC强度的改变,在相同条件下单纯的RPC强度变化对加固效果所起的作用不大。在试验中证明了素RPC加固柱将会产生剥离破坏,不利于在实际工程中的推广,因此在后续的工作中就没有进行素RPC加固柱理论公式的推导和有限元的分析。依据本文所得到的试验现象和试验结果,提出RPC钢筋网加固法计算基本假定,并考虑加固层侧面纵向网筋和RPC的影响,在此基础上推导了RPC钢筋网加固高强混凝土小偏压柱的正截面承载力计算公式。
(2)运用ABAQUS有限元分析软件对加固柱的试验过程进行模拟,得到柱极限承载力、试件变形图、加固层材料应力云图。将有限元分析结果与试验结果进行对比分析,两者吻合较好。ABAQUS有限元软件的分析结果可以为实际加固工程提供参考。