锚固作用下复材加固混凝土梁保护层剥离机理研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:vitaminchina
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
结构加固技术目前广泛使用粘贴FRP(Fiber Reinforced Plastic简称FRP)加固、粘钢加固、增大截面法加固等加固方法。但这些加固方法存在着一个共同的问题,主要表现为结构加固容易产生新旧界面剥离破坏,或者混凝土保护层剥离破坏。剥离破坏时,结构表现为明显的脆性,这对结构的安全性能影响极其不利,并且使得加固材料的材料性能得不到充分的发挥。剥离破坏的存在已严重制约了补修、加固研究的发展和其在实际工程中的应用。目前外贴FRP加固法运用最为普遍,但是运用这种加固法加固后的梁也易出现早期的剥离破坏。有研究表明,在端部设置锚固措施能有效的阻止剥离破坏,使加固后构件承载力明显增强。但各种锚固方法层出不穷,锚固机理研究并不透彻,特别是对于有锚固作用下混凝土保护层剥离的研究,各种理论繁杂,难以建立起力学机理清晰的计算模型。本文旨在通过合理的锚杆或U型箍布置以达到限制混凝土保护层剥离的目的,通过试验分析计算混凝土保护层剥离产生的力学机理,并建立锚固后混凝土保护层剥离强度的计算模型。本文着重从以下四个方面进行研究:(1)基于“混凝土齿模型”理论,采用底部植入锚杆锚固的碳纤维(CFRP)加固“人造齿”梁式悬臂试件,并进行底部植入锚杆锚固限制加固试件混凝土保护层剥离力学机理的试验研究。通过CFRP布应变的拐点值及混凝土保护层水平裂缝发展图,得到各个试件混凝土保护层剥离荷载试验值。该试验讨论了锚杆植入深度、位置、“人造齿”宽度及锚杆数量等重要设计参数对底部植入锚杆锚固试件限制混凝土保护层剥离效果的影响。试验表明锚杆植入深度越大,锚固位置离“人造齿”近支座端距离越近,“人造齿”宽度越大,锚固效果越好。(2)运用同样的原理到设置“人造齿”的U型箍锚固CFRP加固钢筋混凝土梁上,通过对比U型箍的高度、宽度对试验结果的影响。试验表明U型箍锚固高度越高,宽度越宽锚固效果也越好。(3)设计一定尺寸的钢筋混凝土梁,通过设置锚杆间距为100mm的四处锚杆以研究真实情况下加固梁的混凝土保护层剥离机理。根据锚杆不同的植入深度,各个试件表现出不同的剥离模式。最终得出结论:端部第一处锚杆能最大限度起到对试件保护层剥离的限制作用。但根据合理的间距布置一定数量的锚杆是必要的,这是因为,锚杆不但能起到限制混凝土保护层剥离与界面剥离的作用,而且能限制住跨中界面剥离引起的剥离破坏,抑制界面剥离的贯通从而良好的限制住了这种破坏模式;此外,锚杆还能起到增强梁整体刚度的作用。但是同时也发现,当锚杆植入深度较高时,试件对紧固件本身材料强度要求也更高。(4)建立了植入锚杆锚固或U型箍锚固的CFRP加固钢筋混凝土梁式悬臂梁混凝土保护层剥离的力学模型,并通过与梁式悬臂构件的试验结果对比验证了其准确性。考虑多种剥离破坏模式,建立了锚固作用下CFRP加固钢筋混凝土梁承载力计算模型,并通过与试验数据对比验证了模型的准确性。
其他文献
城市供水管网是重要的城市基础设施,为社会经济的发展和人民群众的娱乐生活提供了关键保障。当供水管网内发生低负压事件时,管道外部的污染物质就有可能在低负压的作用下,通
学位
在实际工程中,梁柱节点通常被简化为两种理想化形态,刚接或铰接,而采用理想连接节点的假定在很多情况下是不合理的,也不能够反映结构工作的实际情况。分析中如果忽视节点的刚度大
学位
PCCP管(Prestressed Concrete Cylinder Pipe)是国内近十多年发展起来的新型管道材料,在国家重点项目南水北调工程中,PCCP管道被广泛采用。南水北调工程跨域极广,工程中不可
预制预应力装配式混凝土框架体系的主要特点是通过无粘结预应力钢筋将梁柱连接在一起,其中预制柱长度一般为2—3层,梁为单跨长度,预应力钢筋在一榀框架梁中通长且无粘结。在梁端
法门寺合十舍利塔采用钢与混凝土组合结构,高147米,外型呈“双手合十”造型,为复杂双塔连体高层结构。首先,本文以该复杂结构为研究对象,对结构选型进行了说明,并对结构作出
由于在核废料的储存、矿产资源的开采以及矿山建筑、地下工程建设等方面均涉及岩石的高温动态断裂力学性能,因此探索高温环境下的岩石动态断裂韧度测试方法具有十分重要的意
剪力墙结构是高层房屋建筑较常采用的一种抗侧力体系。因设置门窗洞口的需要,剪力墙通常以由连梁连接的联肢墙的形式出现。已有研究表明剪力墙结构的抗震性能在很大程度上依赖
波形钢腹板PC组合箱梁作为一种新型的组合结构,由于其受力合理,造型美观,经济效益良好,已经在世界范围内得到越来越广泛的应用。我国对波形钢腹板PC组合箱梁桥的研究起步较晚,但近
钢筋混凝土框架变梁变柱节点广泛存在于大跨、重载工业厂房及高层建筑结构中。由于节点核心区两侧梁截面和上下柱截面尺寸变化较大,这类非常规节点的受力特征明显不同于常规