高强钢绞线网-聚合物砂浆Z形加固梁抗剪试验研究

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近年来,高强钢绞线网-聚合物砂浆这种加固技术在国内实际加固工程领域逐渐得到使用,与其它加固技术相比,该技术具有诸多优点,如耐久性、耐高温、耐腐蚀、无污染、施工方便和适用面广等等。该加固方法中高强钢绞线是主要受力体,高强钢绞线与原梁之间以聚合物砂浆粘结,使二者之间受力协调。本文的主要研究内容和成果如下:(1)本次论文使用高强钢绞线网-聚合物砂浆Z形加固钢筋混凝土梁,对试验梁进行了抗剪试验,试件包括2根对比梁和8根加固梁。试验中主要考虑了钢筋混凝土梁的剪跨比、高强钢绞线的间距和高强钢绞线直径的影响。观察试验过程中试件最终破坏形态和裂缝发展情况,并分析试验变量对加固梁应变、位移变化和极限抗剪承载力值的影响。试验结果表明:加固后梁的极限承载力得到明显的提高,开裂荷载提高幅度明显,加固梁刚度增大等;(2)在试验的基础上,查找有关斜截面承载力计算的规范和文献,采用美国规范《建筑规范对混凝土的要求》ACI318-05、我国《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006、桁架-拱模型理论和文献计算公式四种计算方法的结果与试验值进行比较,结果表明:采用桁架-拱模型理论的计算值与试验值吻合良好;(3)基于现有规范和文献的计算方法与计算公式,进一步扩展研究范围,考虑了加固方式对构件极限承载能力的不利影响,对本文试验数据进行分析回归,得出了适合本试验的加固方式影响系数;(4)利用ANSYS有限元软件对试件进行了模拟分析,其模拟值与试验值吻合良好,从而证明本次试验利用ANSYS有限元软件模拟是可行的;其次通过使用ANSYS有限元软件从剪跨比、钢绞线加固方法等方面,对加固梁进行有限元扩展分析,并与本文试验数据进行对比,找出经济实用的加固方法。
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