直剪型锚栓钢板加固钢筋混凝土梁抗剪性能试验研究

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锚栓钢板是通过高强锚栓将钢板固定在混凝土构件表面的一种新型加固技术。该方法使构件在受力产生变形时有效地和钢板形成一个共同的受力体系。相较于粘贴钢板加固法,克服了钢板易与构件发生剥离破坏的缺点,提高了结构的耐火性能,具有工期短,施工方便,质量可靠等优点。但是,在实际工程中使用锚栓钢板加固混凝土构件时,为了安装的方便,钢板钻孔孔径必须与锚栓杆径之间留有足够大的间隙,这就可能出现当钢板开始受力产生变形或移动时,构件中一部分锚栓已经受力甚至达到受剪屈服,而另一部分的锚栓才刚刚受力或者还没有与钢板内边缘接触。这种情况将会导致各个锚栓不能协同受力,大大降低锚栓系统的抗剪承载能力。本文研究的直剪型锚栓钢板加固法有效地克服了这一缺陷,其基本原理是在混凝土构件和钢板之间采用直接剪切型锚栓进行连接,实现锚栓侧壁与钢板孔壁之间形成无缝的紧密结合,从而保证钢板和锚栓协同受力,最大程度的发挥其抗剪能力,提高加固的可靠度。  本文研究的主要内容为直剪型锚栓钢板对混凝土梁斜截面的抗剪加固。从国内对锚栓钢板的研究中可以看出,其用于斜截面的抗剪加固效果十分显著,但我们却发现该种方法在实际工程中的采用度却相对较低,其中一个较为重要的原因为锚栓钢板用于斜截面抗剪的加固形式对施工环境要求较高,施工难度相对较大,施工可操作性相对较小。为了克服这一难题,本次试验对直剪型锚栓钢板用于梁构件抗剪加固的形式做出了一些改变,希望通过试验研究探索出一种新型的加固形式,以提高直剪型锚栓钢板用于抗剪加固工程的实用价值。  本次试验通过三根足尺梁在弯剪复合受力作用下的静力加载试验,对比分析加固前后构件承载力和刚度的变化、裂缝的开展情况以及直剪型锚栓钢板与混凝土构件之间的协同工作能力等。  试验结果表明:采用直剪型锚栓钢板的斜截面抗剪加固效果十分令人满意,直剪型锚栓有效的保证了钢板与混凝土构件的协同工作能力,使钢板充分的参与受力,提高构件的抗剪承载能力和抗剪刚度。并且,试验过程中,未发生钢板剥离破坏和锚栓剪断破坏,表现出其良好的抗剪加固性能。  最后本文结合试验过程中所遇到的问题和研究现状对直剪型锚栓钢板抗剪加固提出了今后的研究设想。
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