體外預(yù)應(yīng)力加固鋼筋混凝土梁力學(xué)性能研究.pdf

1、相比較傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系,體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)因為其眾多優(yōu)點而廣泛應(yīng)用于工程界,并在近年內(nèi)得到了不斷的創(chuàng)新,而且作為一種主動的加固方式,體外預(yù)應(yīng)力加固可以有效改善結(jié)構(gòu)整體的抗剪和抗彎承載力。目前,體外預(yù)應(yīng)力的研究多是參考無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力的研究理論,對構(gòu)件二次效應(yīng)的考慮較少。實際上,體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中體外筋與梁體的變形是不協(xié)調(diào)的,這是區(qū)別于無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的主要方面,因而二次效應(yīng)對體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的影響要明顯的多。所以,二次效應(yīng)對體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的影響不

2、可忽略,無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的研究理論不完全適用于體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。鑒于此,本文基于已有研究成果,以大秦線病害蓋板體外預(yù)應(yīng)力加固試驗為研究背景,較系統(tǒng)的分析了體外預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)力增量和撓度變形的計算方法,具體工作如下:
　　首先,簡要介紹了體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀以及鋼筋混凝土梁常用的加固方法,分析了各自的加固原理以及計算方法,并討論了各加固方法的優(yōu)缺點。
　　其次,基于結(jié)構(gòu)的變形推導(dǎo)了不同布筋、不同荷載形式下應(yīng)力增量和撓度的計

3、算公式,在考慮二次效應(yīng)影響的情況下研究了體外預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力增量和撓度的變化規(guī)律。結(jié)果表明:1、正常使用階段二次效應(yīng)的影響不明顯,但是隨著荷載的持續(xù)增大,二次效應(yīng)趨于明顯;2、設(shè)置外部轉(zhuǎn)向塊能有效的減小二次效應(yīng)的影響,改善體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能。隨著荷載的增大,設(shè)置轉(zhuǎn)向塊后的梁體撓度和應(yīng)力增量都有了降低,其中設(shè)置跨中單轉(zhuǎn)向塊最為明顯;3、不同的荷載加載形式對應(yīng)力增量和撓度的影響也不相同,跨中集中荷載下應(yīng)力增量和撓度最小,因為跨中集中荷載對

4、梁體的抗彎剛度影響最小,故二次效應(yīng)的影響最小。
　　最后,制作了鋼筋混凝土體外預(yù)應(yīng)力加固梁,在試驗室進行了正常使用階段靜載試驗。試驗中量測了結(jié)構(gòu)的撓度,體外筋應(yīng)力增量等關(guān)鍵數(shù)據(jù),對結(jié)果進行了分析。相比較加固前,施加不同的有效預(yù)應(yīng)力后,撓度最大減小25.2％,應(yīng)力增量最大減小13.4%,加固效果比較明顯。
　　經(jīng)過試驗比對,本文公式的計算值與試驗值符合良好,但是理論分析后發(fā)現(xiàn),直線無轉(zhuǎn)向布筋的二次效應(yīng)影響較大,并非最有利的加固