【摘 要】
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粘钢加固法的粘结界面是决定其加固效果的关键。以往研究主要集中于静载作用下粘钢加固钢筋混凝土梁界面应力分析。但实际工程中,钢筋混凝土梁除了承受自身重力等静载外,还会
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粘钢加固法的粘结界面是决定其加固效果的关键。以往研究主要集中于静载作用下粘钢加固钢筋混凝土梁界面应力分析。但实际工程中,钢筋混凝土梁除了承受自身重力等静载外,还会受到风荷载、地震荷载或机械振动等动载作用。因此,粘钢加固钢筋混凝土梁在动静荷载组合作用下的界面应力分布特征、影响因素、破坏模式的研究对于实际工程设计与安全评估具有实际意义。本文对动静载组合作用下粘钢加固钢筋混凝土梁进行数值模拟分析。模型中,钢筋和混凝土采用“分离式”建模,胶结层采用实体单元来刻画,混凝土和胶体以及胶体和钢板之间采用共用节点来模拟实际受载过程时位移和变形的协调。着重分析了:1)粘贴钢板加固后混凝土梁在动静荷载作用下界面应力分布特征;2)结构原静载的大小、原结构刚度的大小、振动荷载的频率等因素对界面应力的影响;3)加固后钢筋混凝土梁在动静组合荷载作用下应变演化特征、钢板应力集中的演化过程、加固梁上混凝土单元、胶体和钢板单元有效应力的时程变化;4)加固前后钢筋混凝土梁振动模态对比分析。结果表明:粘钢加固钢筋混凝土梁在动静组合荷载的作用下,粘接层界面应力在钢板两端出现应力集中现象,在稍离开钢板端部界面应力会出现上下波动现象,随着向跨中距离的减小,界面应力很快减小,梁跨中位置处的应力相对于钢板两端的应力很小;结构原静荷载、原结构刚度和振动荷载的频率在一定范围内越大时界面应力集中现象越明显;加固后梁的破坏模式是梁底混凝土单元发生破坏,从而使得胶体和钢板从梁上剥离下来;粘钢加固后梁的前10阶固有频率都有所增大。
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