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硕士学位论文第三章加固混凝土粱正截面受弯承

发布日期:2019-07-11

  硕士学位论文第三章加固混凝土粱正截面受弯承载力研究 正截面弯曲粉碎示企图曲粉碎前不发生脆性的剪切粉碎但当混凝土梁进行了受弯加固后 粉碎模式就可能为剪切粉碎 加固后梁可能发生脆性的剪切粉碎。此时 混凝土梁斜截面受剪承载力仍然是由原钢筋混凝土梁来节制 梁底面粘贴 对受剪承载力几乎没有贡献。正在

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  硕士学位论文第三章加固混凝土粱正截面受弯承载力研究 正截面弯曲粉碎示企图曲粉碎前不发生脆性的剪切粉碎但当混凝土梁进行了受弯加固后 粉碎模式就可能为剪切粉碎 加固后梁可能发生脆性的剪切粉碎。此时 混凝土梁斜截面受剪承载力仍然是由原钢筋混凝土梁来节制 梁底面粘贴 对受剪承载力几乎没有贡献。正在这种环境下 应同时对混凝土梁进行受剪加固 以确保弯曲粉碎先于剪切粉碎的发生 从而达到设想所需的受弯强度。对于 蹬受弯加固 仍期望先发生弯曲粉碎 虽然粉碎模式也呈脆性 但延性较着好于剪切粉碎。 端部剥离粉碎剥离的发生将导致加固梁正在达到截面弯曲粉碎极限承载力之前过早粉碎 正在试验研究中 最常见的一种剥离粉碎形态是始于 一侧或两侧端部的混凝土层剥离 另一种剥离模式是从 端部起头的 此时 沿梁底面混凝土界面剥离。现别离会商这两种剥离粉碎模式。圆圆 端部剥离粉碎示企图混凝土的层剥离这是最为常见的剥离粉碎模式 正在一些文献中也被称为“混凝土扯破粉碎” 为这种典型的粉碎形态节正截面受弯承载力试验梁 即发生了此种粉碎形态。虽然它是由所粘贴的 冲板端部应力集中所惹起 但粉碎发生的距离粘结界面较远 所以还不克不及算做严酷意义上的粘结粉碎。凡是认为混凝土层的粉碎 是因为 堵截点附近界面剪应力和正应硕士学位论文第三章 加固混凝土粱正截面受弯承载力研究力过高而发生裂痕所惹起 一旦 板端部附近混凝土开裂 裂痕成长到纵筋高度后将沿纵筋程度开展 最终导致混凝土层的剥离。正在现实的加固工程中 混凝土的层剥离这一粉碎模式可通过正在混凝土梁两侧设置构制的碳纤维片材 形箍或横向压条等锚固措以处理。 取混凝土的端部界面剥离目前研究认为 因为 板端部区域界面的剪应力和正应力较大 当应力跨越界面相对亏弱层 凡是为混凝土 的强度时 会发生这种端部剥离的粉碎模式 如图 所示。此类粉碎发生时 剥落下来的 板上往往会粘附一薄层混凝土 申明粉碎凡是发生正在邻接混凝土取树脂粘结界面的混凝土层中节正截面受弯承载力试验梁 即发生了此种粉碎形态。采用质量完全合适规程要求的树脂材料 同时提高粘贴混凝土概况的平整度可降低端部界面剥离粉碎的发生。 中部界面的剥离剥离粉碎存正在始于远离 端部的弯曲裂痕或弯剪裂痕夹杂处 向一侧部成长的环境。剥离凡是发生正在邻接混凝土一树脂粘结界面的混凝土中 分为“中部弯曲裂痕惹起的界面剥离”和“中部弯剪裂痕惹起的界面剥离” 中部裂痕惹起的界面剥离粉碎易发生正在剪跨比力小的梁中 取端部剥离粉碎类型比拟 其延性较好。一般认为 提高混凝土强度品级和混凝土粘贴概况的平整度可改善或防止中部界面的剥离粉碎。圆萄 中部界面剥离示企图中部弯曲裂痕惹起的界面剥离中部弯曲裂痕惹起的界面剥离的粉碎机理为 当混凝土中呈现一条弯曲从裂痕时开裂截面混凝土拉应力 传送至 导致裂痕附近片材取混凝土表层之间局部界面应力敏捷增大 跟着荷载的继续增大 中的拉应力以及裂痕附近 心片材和混凝土问的界面应力也继续增大 当界面应力达降临界值时 裂痕处发生剥离且向一侧端都 凡是为较近端 扩展 具体示企图如图 所示。硕士学位论文第三章 加固混凝土粱正截面受弯承载力研究 中部弯剪裂痕惹起的界面剥离对于中部弯曲裂痕惹起的界面剥离 裂痕宽度的增大是导致剥离成长的诱发要素。可是 正在弯剪裂痕惹起的界面剥离过程中 裂痕两侧混凝土面的竖向相对错动会正在 片材取混凝土界面发生较大的剥离应力 当界面应力达降临界值时即会发生弯剪裂痕惹起的界面剥离 具体示企图如图 所示。节截面受弯承载力试验梁 即发生了此种粉碎形态。 加固正截面受弯承载力的阐发取计较采用粘贴碳纤维片材加固混凝土布局时 应按国度现行相关尺度 采用以概率理论为根本的极限形态设想法 对加固后的布局进行正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力的极限形态计较和一般利用极限形态验算。 承载力极限形态和一般利用极限形态计较准绳现行《混凝土布局设想规范》和《公桥规》中混凝土构件的承载能力极限形态的计较以概率理论为根本 荷载效应晦气组合的设想值 必需小于或等于布局抗力的设想值 对于钢筋混凝土布局其表达式为 为布局主要性系数始为荷载分项系数 为荷载效应的尺度值 比为布局抗力尺度值 ‰为抗力分项系数。分项系数是按照方针靠得住目标 并经工程经验优选后确定 现含于设想表达式中 起着考虑靠得住性目标的等价感化 现实使用中通过度离函数方式求得。按一般利用极限形态设想时 次要验算布局的变形和抗裂度或裂痕宽度。变形过大或裂痕过宽虽影响一般利用 但风险程度不及承载力 可降低对靠得住度的要求 计较时取荷载尺度值 不考虑分项系数和布局主要性系数。 受弯构件正截面承载力计较的根基假定按照《混凝土布局设想规范》和《公桥规》中的相关 钢筋混凝土一般利用形态下的要求 连系近来国表里 加固混凝土受弯构件的研究 采用碳纤维片材对梁、板类构件进行受弯加固时的承载力计较时 除应合适《混凝土布局设想规范》 受弯构件正截面承载力的根基假定外 还应硕士学位论文第三章 加固混凝土梁正截面受弯承载力研究合适如下要求唧 构件达到受弯承载能力极限形态时 碳纤维片材的拉应变白按截面应变连结平面的假定确定 但不该跨越碳纤维片材的答应拉应变 应力一应变关系为完全线弹性关系考虑二次受力影响时 应按照加固时的荷载情况 按截面应变连结平面的假定计较加固前混凝土受拉区边缘混凝土的初始应变蜀 正在达到受弯承载力极限形态前 正在充实锚固的前提下 碳纤维片材取混凝土之间粘结无缺。不发生粘结剥离粉碎 混凝土加固梁粘贴的碳纤维片材较薄 即便 层碳纤维布粘贴后厚度正在 以内 能够认为其核心距梁顶的距离取梁高相等。 答应拉应变简直定碳纤维加固的承载梁 正在发生碳纤维断裂时具有较大的俄然性 表示为完全脆性粉碎特征。因而 需要通过碳纤维布的极限拉应变来布局不发生俄然的脆性粉碎。工程中常用的碳纤维布弹性模量一般正在 之间 粘贴 单层厚度正在。美国 尺度 对碳纤维布拉应变的公式为 幻‘一碳纤维设想极限拉应变按下式计较 白为试验平均极限拉应变为试验尺度误差 按上式计较获得的白 具有 的率。正在普遍试验取论证的根本上 我国《加固手艺规程》对碳纤维拉应变做出如下 两者中的较小值为厚度折减系数。本文的承载力理论阐发即采用上述。 材料的本构关系采用 加固混凝土布局时 所利用混凝土 钢筋和 材料的应力一应变关系示企图如图 所示。幻混凝土根据《混凝土布局设想规范》的采用抛物线上升段和程度段相连系的硕士学位论文第三章 加固混凝土粱正截面受弯承载力研究应力一应变关系曲线 曲线方程随混凝土强度品级的分歧而有所变化 正式中一亩魄 吒一混凝土压应变为乞时的混凝土压应力一混凝土轴心抗拉强度设想值 岛一混凝土压应力刚达到时混凝土的边界压应变 当混凝土强度为 以下时 气一正截面混凝土极限压应变当处于非平均受压时 按上式计较 当混凝土强度为 以下时 一混凝土立方体抗压强度尺度值一系数 当计较值大于 钢筋钢筋简化为抱负弹塑性材料其应力一应变关系方程为 工为钢筋抗拉强度设想值规范中受拉钢筋气 现实上给定了钢筋混凝土构件中钢筋的受拉粉碎原则。 正在答应拉应变【 】范畴内 为弹性材料 其应力一应变关系方程为 混凝土钢筋图 材料的应力一应变关系 正截面受弯承载力的理论阐发 加固的混凝土梁正在外荷载感化下布局处于均衡形态时 如图 所示 此时混凝土截面程度标的目的存正在总拉力和总压力的均衡 截面内拉压力发生力矩取荷载力矩的均衡 两个根基方程是正截面受弯承载力阐发的根本。硕士学位论文第三章 加固混凝土粱正截面受弯承载力研究 当截面混凝土处于边界粉碎形态时混凝土受拉区边缘处于极限压应变形态的同时 底层 材料处于答应拉应变形态 此时受拉区从筋和受压区架立筋均处于其受拉和受压极限形态。础矸 中应变三角形关系正在考虑二次受力影响 混凝土布局存正在初应变 混凝土受压区现实高度瓦取混凝土梁高度的关系 矗为二次受力惹起混凝土布局的初应变。由等效关系混凝土受压区 等效 高度 碳纤维片材的拉应变白和受压区高度 可通过以下方程式确定 正截面受弯承载力的适用计较方式正在现实的混凝土加固工程中正在可以或许满脚工程精度的前提下 本文给出了承载力的如下适用简化计较公式 当混凝土受压区高度 大于边界受压区高度毛 而且小于未加固时的边界受压区高度彘 混凝土受压区先于碳纤维粉碎此时受拉从筋处于状硕士学位论文第三章 加固混凝土梁正截面受弯承载力研究态 受压区钢筋处于极限受压形态 当混凝土受压区高度不大于边界受压区高度瓦时 先于受压区混凝土粉碎此时受拉从筋处于形态 处于答应受拉极限形态 混凝土受压区高度 以边界受压区高度焉替代 此时取现实环境会发生误差 切确的理论阐发解参看 节中的相关阐发 对混凝土受压区合力点取矩 此时为少配筋配布形态取形态 类似 对受压钢筋处取矩 可得极限弯矩 ——包含初弯矩正在内弯矩极限值’——受拉和受压钢筋的截面面积 如——受拉面上粘贴碳纤维片材的截面面积 ——碳纤维片材弹性模量——混凝土受压区等效高度 考。——碳纤维片材达到其答应拉应便于混凝土压坏同时发生时的边界受压区高度 ——混凝土截面宽度、高度——戡面的无效高度 口’——受压钢筋截面核心至混凝土受压区边缘的距离 截面受拉边缘混凝土的初始应变蜀应按下列公式计较 硕士学位论文第三章加固混凝土粱正截面受弯承载力研究上式中各参数寄义 ——加固前受弯构件计较截面上现实感化的初始弯矩 毛——加固前初始弯矩 感化下受压边缘的压应变 吒——加固前初始弯矩感化下受拉钢筋的拉应变和拉应力 ——受压边缘混凝土压应变分析系数 ——受拉钢筋拉应变不服均系数 巨——混凝土和钢筋的弹性模量 ——钢筋取混凝土弹性模量之比 五——混凝土抗拉强度尺度值玎——内力臂系数 丸——无效受拉混凝土截面面积对受弯构件取 别离为受拉翼缘的宽度和高度乃’——受压翼缘加强系数 可忽略二次受力的影响。加固正截面受弯承载力的试验研究连系 加固混凝土布局和混凝土梁桥承载的特点 对粘贴 材料加固混凝土梁桥正在一般荷载感化下的应变及挠度的变化纪律进行了试验研究‘ 截面尺寸为小梁全长 纵向从筋配筋率别离 别离对应 三类分歧的配筋环境支点附近箍筋采用 钢筋 箍筋间距 跨中部门箍筋间距 。架立筋采用 钢筋 试验梁的混凝土强度品级按 设想。各试验梁的编号、相关材料机能及预裂环境见表 试验项目取分组环境见表 试验梁细致尺寸取钢筋安插见图 试验采用三分点对称加载体例 其具体布局如图 所示。试验梁加固方案全数采用正在梁底面粘贴一层 宽度的 碳纤维布两头采用 宽同类碳纤维布进行 形锚固 具体安插如图 所示。混硕士学位论文第三章加固混凝土粱正截面受弯承载力研究凝土设想强度品级为 因为模板分两批浇注 各组实测混凝土立方体抗压强度见表 。梁用钢筋进行了抽样试验 根基力学机能目标见表 。本次试验加固用碳纤维采用 《定向纤维加强塑料拉伸机能试验方式》中的制做五组抗拉试件获得该类碳纤维布的各项力学目标如表 此中为试验参考粱。 试验中预加载 后卸载或不卸载以下简称预裂梁 响应预加荷载称为预裂荷载。表 试验梁分组取研究内容试验梁分组研究内容 加载汗青 预裂程度 对受弯加凝结果的影响配筋率对预裂梁受弯加凝结果的影响持载程度对预裂梁受弯加凝结果的影响图 类试验梁构制图‘ 类试验粱构制图豇。赳硕士学位论文第三章 加固混凝土粱正截面受弯承载力研究 类试验粱构制图图三分点对称加载安拆示企图 试验梁粘贴加固安插图表试验粱混凝土立方体强度 章口从。且面浇注试验梁分组无