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表面粘钢加固法是结构加固的主要方法之一,广泛地应用到各种结构的加固中,并解决了许多结构上的疑难问题。本文针对常规粘钢加固存在钢板应力滞后的现象及裂缝不易控制的不足,研究了在反向加载条件下的粘钢加固梁的加固效果问题。试验制作了六根钢筋混凝土梁,分不同的反向荷载值加载,从中分析其加固效果。在试验中详细观察并记录了加固梁的裂缝产生、发展及变化过程,梁的挠度及钢筋、混凝土和钢板的应力应变变化过程,并分析了其变化的原因。作出了梁的弯矩—曲率值及荷载—刚度值曲线图,对比反向加载与未施加反向加载荷载粘钢加固梁的优劣所在。本文在试验观察分析的同时,也从理论上分析反向加载粘钢加固梁各阶段中承载力的计算及界限破坏时受压区高度公式,并从预弯预应力原理入手,推导出了最大裂缝宽度及梁的刚度公式。通过试验结果及理论分析得出以下结论:1、反向加载条件下的粘钢加固梁能有效地控制其裂缝的开展,并且控制能力随着反向荷载值的增大而加强;2、反向加载条件下加固梁的钢筋及混凝土的初始应变减小了,而钢板则因在施加反向加载的条件下粘贴,产生了一个较大的预拉应力,从而消除了钢板应力滞后的现象,使梁整体协调工作更好,弹性工作阶段延长;3、反向加载条件下的粘钢加固梁能减小初期的曲率及挠度,从而达到增强其刚度的目的;4、从理论上分析得出的承载力计算公式及界限破坏时的受压区高度公式,可以供反向加载条件下粘钢加固梁的设计使用;5、推导出的最大裂缝宽度公式完善了规范公式的不足。
上述结论表明,本文研究成果具有较重要的理论意义和较好的适用价值,可供类似加固设计参考使用。