钢筋混凝土结构经过一定的使用年限后常因为混凝土老化,碳化,钢筋锈蚀及结构受腐蚀性环境介质的侵蚀等原因导致结构构件的承载力或者耐久性下降。为了使结构仍能满足设计规范的承载力和正常使用性能,必须对这些结构进行补强修复。采用恰当的结构加固手段可有效地延长建筑物的使用寿命,产生显著的效果。 在钢筋混凝土结构构件受拉区外表面,通过用结构粘结胶,粘贴钢板或者纤维增强聚合物FRP(Fiber Reinforced polymer)加固钢筋混凝土结构是一种业已证明的有效加固方法,它能显著提高被加固结构构件的承载力及变形刚度,改善结构构件的抗裂性能。除此之外,该项修复加固技术的显著优点还体现在:施工方便,易操作,对操作空间的要求小;施工工期短;加固后结构自重几乎不增加;不影响建筑的外观尺寸和使用空间,可有效地确保建筑物原有使用净空;在一定条件下,对建筑物进行局部加固时,还可以做到不停业施工。为此,体外粘贴加固技术越来越受到学术界和工程界的广泛关注,目前,已成为结构工程领域中重点研究的新技术之一。 粘贴加固技术中,外贴钢板已被广泛用于加固钢筋混凝土的梁、板、柱等构件,国际上许多学者对此做了大量的研究工作,并且取得了很大的成果。但迄今为止研究重点仍然是粘贴方式和受力机理,而关于粘贴材料用量及其利用程度的研究还相当少,很多研究文章都是在假定粘贴材料可以充分利用的基础上进行理论推导,为此,本论文将着重对钢筋混凝土构件进行外部粘钢加固时的材料性质、用量和利用程度进行较为深入的试验研究和理论分析。 主要研究内容如下: 1.粘钢加固钢筋混凝土轴心受压构件中粘钢的利用程度及其承载力研究 在粘钢加固钢筋混凝土轴心受压柱中,粘钢的利用程度与初始加载大小,粘钢种类,混凝土强度等级等因素相关,本章根据混凝土应力—应变关系和极限应变值,推导了粘钢能被充分利用的界限条件。并且提出了粘钢加固混凝土轴心受压柱的承载力计算公式。 2.钢筋混凝土受弯构件粘贴加固时材料最大用量研究 本章根据受弯构件二次受力特征,以受压区混凝土初始压应变作为控制条件,提出了确定截面相对界限受压区高度的计算简图,根据这个简图,推导了界面相对界限受压区高度的计算公式和加固材料最大用量的计算公式,给出了相应的计算表格。 3.粘贴钢板加固钢筋混凝土梁的试验研究