混凝土構(gòu)件的主動(dòng)橫向約束能有效提高混凝土的極限抗壓強(qiáng)度和極限變形能力,進(jìn)而可以大幅度改善混凝土構(gòu)件的承載力及變形性能�；诖�,本文提出了高強(qiáng)鋼帶加固混凝土技術(shù),并對(duì)高強(qiáng)鋼帶加固混凝土技術(shù)進(jìn)行了較為系統(tǒng)的試驗(yàn)研究,完成了一系列梁、柱和節(jié)點(diǎn)等試件的試驗(yàn)研究和理論分析,主要研究?jī)?nèi)容及成果如下:（1）通過(guò)高強(qiáng)鋼帶加固54個(gè)混凝土圓柱、方柱試件軸壓性能試驗(yàn),研究了鋼帶間距、鋼帶層數(shù)對(duì)試件承載力及變形能力的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,采用高強(qiáng)鋼帶加固混凝土柱試件,不僅可以提高柱的軸壓承載力,還能使加固柱具有良好的變形能力,可有效改善其軸壓性能;在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,分析了高強(qiáng)鋼帶加固混凝土軸壓柱受力機(jī)理,提出了高強(qiáng)鋼帶加固混凝土圓柱極限強(qiáng)度模型和加固混凝土方柱的軸心受壓承載力計(jì)算方法。（2）通過(guò)高強(qiáng)鋼帶加固10個(gè)鋼筋混凝土短柱試件低周反復(fù)荷載試驗(yàn),研究了鋼帶間距、鋼帶層數(shù)以及剪跨比對(duì)承載力和延性的影響規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明,加固后的試件裂縫開(kāi)展變緩,在達(dá)到峰值荷載后,由于鋼帶的約束作用,混凝土剝落較少,荷載下降比較緩慢。加固試件承載力提高20%³0%,延性系數(shù)提高30%⁸

【文章來(lái)源】：西安建筑科技大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：166 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

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鋼板箍構(gòu)造郭子雄[39]等人完成了9個(gè)采用PSJ加固RC短柱的抗剪性能試驗(yàn)

西安建筑科技大學(xué)博士學(xué)位論文5旋緊進(jìn)而施加預(yù)應(yīng)力，其裝置如圖1.2所示。通過(guò)對(duì)11個(gè)試件的軸壓性能試驗(yàn)以及9個(gè)試件低周反復(fù)荷載試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明：加固試件的軸壓承載力及極限壓應(yīng)變均比對(duì)比試件有大幅度提升；在大震作用下，加固后的試件表現(xiàn)出良好的抗震性能，在同條件下，隨著剪跨比的減小，加固試件的延性變差，隨著軸壓比的增大，延性變差但耗能能力增強(qiáng)，當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼管的間距增大時(shí)，其變形能力和耗能能力均變差。Gamble[43]等張拉鋼條帶對(duì)足尺圓柱進(jìn)行加固，研究基底鋼筋搭接區(qū)的性能，試驗(yàn)結(jié)果表明，采用橫向預(yù)應(yīng)力加固的試件，基礎(chǔ)鋼筋搭接區(qū)的性能得到了有效改善。圖1.2鋼管箍構(gòu)造徐福泉[44-45]等提出了預(yù)應(yīng)力包鋼加固方法，該方法是通過(guò)外包鋼上施加預(yù)應(yīng)力，對(duì)試件產(chǎn)生約束，進(jìn)而提高試件的承載力及變形能力。其施工工藝為，首先在外包鋼上焊接張拉裝置，然后進(jìn)行包鋼施工，最后將高強(qiáng)螺栓螺桿穿過(guò)張拉孔并通過(guò)扭矩扳手張緊到設(shè)計(jì)預(yù)拉力即可。通過(guò)對(duì)4個(gè)預(yù)應(yīng)力包鋼加固節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)研究結(jié)果表明，高強(qiáng)螺栓的功能類似于箍筋，經(jīng)加固后可以明顯提高試件的抗裂能力及抗剪承載力，同時(shí)整體工作性能較好；其預(yù)應(yīng)力損失主要發(fā)生在預(yù)應(yīng)力施加后的1~2天內(nèi)，最終損失量在10~110MPa；同時(shí)研究人員給出10.9級(jí)預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)螺栓加固試件的扭矩系數(shù)的取值。劉敏[46]等采用預(yù)應(yīng)力包鋼法對(duì)7根梁試件進(jìn)行了加固試驗(yàn)，研究結(jié)果表明，加固后的試件其抗裂及抗剪承載能力均得到提高，同時(shí)改善了梁的變形能力，提高了梁的剛度。（2）預(yù)應(yīng)力纖維片材加固技術(shù)周長(zhǎng)東[47]等提出了預(yù)應(yīng)力纖維布加固方法，該方法采用的是一種自鎖式錨具施加預(yù)應(yīng)力，錨具是由錨頭、螺栓、螺母和高強(qiáng)纖維布組成，如圖1.3a所示。錨頭由兩個(gè)夾片組成，合在一起組成外形為兩端是長(zhǎng)方體

西安建筑科技大學(xué)博士學(xué)位論文6方體上面布置有螺孔和安裝孔，如圖1.3b所示。錨具的安裝分為兩種方式，一種為錨頭固定式，其安裝方式是將裁剪好的纖維片材涂膠后放在錨頭的兩個(gè)夾片中間并用安裝螺栓將夾片擰緊，然后將纖維片材繞錨頭中間的圓柱體纏繞1~2圈，纏繞過(guò)程中片材和錨頭之間涂膠并裹緊。另一種安裝方式為錨頭活動(dòng)式，其安裝方式是將纖維片材裹住錨頭中間的圓柱體，其伸出的自由端搭接長(zhǎng)度在15~20cm，然后將搭接部分刷膠并粘接。預(yù)應(yīng)力施工步驟如下，首先根據(jù)設(shè)計(jì)的片材層數(shù)、尺寸以及錨具的安裝形式制作好錨具并保證膠體固化，然后用扭矩扳手給螺母施加扭矩，片材中的應(yīng)力逐漸增大達(dá)到設(shè)計(jì)要求后卸下扭矩扳手即可。錨頭固定式錨具可以對(duì)碳纖維施加的預(yù)應(yīng)力度可達(dá)20%左右，而錨頭活動(dòng)式錨具對(duì)碳纖維施加的預(yù)應(yīng)力度可以超過(guò)30%。周長(zhǎng)東等[48]完成了9根采用預(yù)應(yīng)力纖維帶加固圓柱的低周反復(fù)荷載試驗(yàn)，研究結(jié)果表明：預(yù)應(yīng)力纖維條帶可提供環(huán)向主動(dòng)約束力，有效地延緩了加固試件混凝土裂縫的開(kāi)展和發(fā)育，同時(shí)經(jīng)加固后的試件其破壞形態(tài)也發(fā)生了變化，由剪切脆性破壞轉(zhuǎn)變?yōu)檠有暂^好的彎剪破壞和彎曲破壞；在同條件下，預(yù)應(yīng)力度在0~0.2范圍內(nèi)時(shí)，加固試件的承載力、位移延性系數(shù)、耗能能力均高于未加固試件和非預(yù)應(yīng)力纖維條帶加固試件，其加固效果隨著預(yù)應(yīng)力度的增大而增大，預(yù)應(yīng)力度為0.3時(shí)，加固效果不及預(yù)應(yīng)力度為0.2的加固試件，建議預(yù)應(yīng)力度控制在0.2左右；雙層預(yù)應(yīng)力纖維帶加固試件的承載力并不比單層加固試件高多少，但其變形能力和耗能能力提升幅度較單層加固試件要大。周長(zhǎng)東等[49]完成了7根不同高軸壓比下的預(yù)應(yīng)力碳纖維條帶加固圓柱的低周反復(fù)荷載試驗(yàn)，結(jié)果表明，預(yù)應(yīng)力度在0.10~0.25范圍內(nèi)變化時(shí)，對(duì)加固試件的承載力影響不大；在

【參考文獻(xiàn)】：
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