【摘要】：由于自然環(huán)境或者人為使用的影響,很多建筑構(gòu)件都面臨損傷和老化的現(xiàn)象,無(wú)法滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)功能要求。因此,對(duì)于受損老化構(gòu)件的有效加固問(wèn)題受到越來(lái)越多的關(guān)注,預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)作為一種新型的加固方式,改善了以往加固技術(shù)中構(gòu)件被動(dòng)約束的加固機(jī)理,而是采用預(yù)應(yīng)力對(duì)構(gòu)件提供主動(dòng)約束,在優(yōu)化構(gòu)件受力性能的同時(shí),也增加了約束裝置的使用效率。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)已經(jīng)開(kāi)展了相關(guān)研究,但是加固方式及預(yù)應(yīng)力施加裝置仍然有待改良,基于加固技術(shù)研究現(xiàn)狀,本文提出預(yù)應(yīng)力鋼絞線-外包鋼復(fù)合加固方法,并且為了能準(zhǔn)確控制鋼絞線預(yù)應(yīng)力的施加,自主設(shè)計(jì)了一套鋼絞線預(yù)應(yīng)力施加裝置。本文開(kāi)展了預(yù)應(yīng)力鋼絞線-外包鋼復(fù)合加固鋼筋混凝土柱軸心受壓性能試驗(yàn)研究。設(shè)計(jì)了5組鋼筋混凝土柱,其中一組為鋼筋混凝土標(biāo)準(zhǔn)柱,一組為水平繞絲加固構(gòu)件,其余三組是鋼絞線預(yù)應(yīng)力分別為lkN、2kN、3kN時(shí)的復(fù)合加固構(gòu)件。試驗(yàn)結(jié)果表明,預(yù)應(yīng)力鋼絞線-外包鋼復(fù)合加固后的鋼筋混凝土柱承載力大幅提升,并且隨著預(yù)應(yīng)力的增加,承載力提高效果明顯,表明復(fù)合加固的側(cè)向約束可以有效延緩構(gòu)件裂縫的出現(xiàn)及發(fā)展,極大程度上改善了構(gòu)件的脆性破壞現(xiàn)象,并且構(gòu)件破壞后荷載位移的下降段也比較平緩。此外,還分析了箍筋、角鋼及混凝土部分的應(yīng)力、應(yīng)變等,研究了構(gòu)件的破壞機(jī)理。采用有限元分析軟件對(duì)試驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行建模分析,有限元結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。分析了鋼絞線、角鋼和混凝土的應(yīng)力變化,結(jié)果表明,預(yù)應(yīng)力鋼絞線在軸壓初期處于彈性階段,內(nèi)力變化呈線性增長(zhǎng),與角鋼共同作用,有效的限制了混凝土柱的側(cè)向變形,并且在復(fù)合加固的約束下,混凝土柱截面的核心混凝土區(qū)域隨著預(yù)應(yīng)力的增加而不斷擴(kuò)展,進(jìn)而提高了原構(gòu)件的承載力,改善了構(gòu)件的受力性能。本文對(duì)該復(fù)合加固進(jìn)行了多參數(shù)優(yōu)化分析,研究了不同角鋼型號(hào)在不同預(yù)應(yīng)力下的構(gòu)件約束效果,結(jié)果說(shuō)明,構(gòu)件承載力的提高幅值隨著角鋼肢長(zhǎng)的增加而增加,角鋼對(duì)于承載力提高的影響越大,反之,鋼絞線預(yù)應(yīng)力的變化對(duì)構(gòu)件承載力的影響減弱,角鋼成為復(fù)合加固裝置中主要受力部分,但是在實(shí)際工程中,由于考慮造價(jià)問(wèn)題,角鋼型號(hào)選取應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際進(jìn)行選擇。通過(guò)預(yù)應(yīng)力鋼絞線外包鋼復(fù)合加固混凝土柱的試驗(yàn)研究,提出了相適應(yīng)的約束混凝土本構(gòu)關(guān)系曲線,推導(dǎo)出了預(yù)應(yīng)力鋼絞線-外包鋼復(fù)合加固混凝土柱的軸心受壓承載力計(jì)算公式可為相關(guān)加固工程提供參考。
【圖文】：

（c） （d）圖 1-1 預(yù)應(yīng)力鋼絞線-外包鋼復(fù)合加固Fig.1-1Combination strengthened with prestressed steel wire and angle steel.3 復(fù)合加固的特點(diǎn)基于繞絲加固法和外包型鋼加固法，本文作者所提出的預(yù)應(yīng)力鋼絞線-外包鋼復(fù)

圖 2-1 應(yīng)變片布置示意圖Fig.2-1 Schematic diagram of strain gauge layout試件受壓過(guò)程中，，為使試件受壓均勻，構(gòu)件上、下部布置鋼板。制作構(gòu)件時(shí)，應(yīng)主要布置在混凝土柱的柱中部位置的縱筋，中上部箍筋和混凝土柱表面上。每根柱的
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TU37

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本文編號(hào)：2610367