高强不锈钢绞线-聚合物砂浆加固混凝土薄腹梁的应用研究

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高强不锈钢绞线网与渗透性聚合物砂浆结合是一种新型加固材科。其中高强不锈钢绞线网强度高、不生锈、运输及施工方便;聚合物砂浆为无机材料,与混凝土材料粘结性能良好,耐久、耐高温。因此该项技术具有广阔的应用前景。作为一种新型的加固工艺,高强不锈钢绞线-渗透性聚合物砂浆这种加固技术可成功地解决结构加固的耐久性和耐高温等问题。 本文结合笔者参与的南京华显高科有限公司A区厂房预应力混凝土薄腹梁屋架加固工程。对采用高强不锈钢绞线-聚合物砂浆加固混凝土薄腹梁的技术进行研究,主要内容包括如下四个部分: 第一部分,利用预应力混凝土梁的计算理论与方法,对南京华显高科有限公司A区厂房采用预应力混凝土薄腹梁进行了承载力分析。结果表明,吊挂荷载增加后,薄腹梁的正截面抗弯承载力、斜截面抗裂度均满足我国混凝土02新规范要求;而正截面抗裂度、斜截面抗剪承载力计算均不满足我国混凝土02新规范要求,因此需要对其进行加固。 第二部分,利用混凝土没计的基本理论,对高强不锈钢绞线网-聚合物砂浆加固混凝土薄腹梁的设计方法进行探讨。通过混凝土梁截面的应力应变关系,分析了高强不锈钢绞线网的最大和最小配筋率,作为加固设计时高强不锈钢绞线网的配筋设计依据。然后,基于截面应力应变关系,分析了加固后混凝土薄腹梁的承载力计算公式。利用通用有限元程序ANSYS,对加固前后的薄腹粱受力性能进行了分析。结果表明:加固后薄腹梁的受力性能得剑明显改善。 第三部分,结合南京华显高科有限公司A区厂房薄腹梁加固的施工过程,根据笔者经验,总结了高强不锈钢绞线-聚合物砂浆加固薄腹梁的原理、施工工法及加固材料的性能要求,并对加固施共的施工工艺、各个施工步骤,加固施工注意事项,以及加固自检的重点等进行了详细分析。 第四部分,对南京华显高科有限公司A区厂房薄腹梁加固进行了加载试验,结合现场实际情况,提出了植筋-千斤顶加载新方法,该方法操作简便,适于薄腹梁现场加载采用。试验对混凝土薄腹梁的混凝土强度回弹测试、加固后的挠度测试以及裂缝观测等内容进行了详细分析,结果表明,薄腹梁混凝土强度等级达剑C50。且经加固施工后,试验薄腹梁在设计荷载作用下挠度较小,与理论计算值吻合较盘,梁体处于弹性工作范围内,没有出现裂缝,表明结构在设计荷载作用下是安全的。
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