隨著改革開(kāi)放四十年的發(fā)展,早期建設(shè)的房屋大部分已經(jīng)進(jìn)入其壽命的中后期,由于結(jié)構(gòu)老化和建筑功能改變等因素,部分建筑可能不能滿足相應(yīng)的承載力要求,因此需要加固維修。常用的加固形式有增大截面加固、粘鋼加固、粘貼纖維加固和外包型鋼加固等,都各有自己的優(yōu)劣勢(shì)。對(duì)于梁的加固主要是正截面抗彎加固和斜截面抗剪加固兩種。由于梁的剪切破壞為脆性破壞,因此梁的抗剪加固需要特別重視。梁斜截面的抗剪不足,可能是鋼筋銹蝕或者荷載變化等,導(dǎo)致配箍率較小而引起的抗剪不足;也可能是由于結(jié)構(gòu)老化等導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低,而引起的梁抗剪不足。本文將考慮因箍筋不足而導(dǎo)致梁抗剪不足的情況下,來(lái)對(duì)梁進(jìn)行抗剪加固。基于13根試驗(yàn)梁,截面尺寸為200mm×400mm,梁長(zhǎng)度為3150mm,其中9根T形梁,翼緣長(zhǎng)600mm。通過(guò)使用增大截面、粘貼纖維和粘貼鋼板這三種加固方式來(lái)進(jìn)行抗剪加固試驗(yàn),探究三種加固方式的實(shí)際效果以及端部錨固效用。試驗(yàn)結(jié)果表明:在所有加固梁中,粘貼環(huán)向鋼板效果最好,梁最終發(fā)生彎曲破壞,然而這種方式在實(shí)際工程很難做到。粘貼纖維抗剪加固梁中,使用鋼板或者角鋼作為壓條錨固纖維U形箍端部的加固效果比較接近,其中鋼板作為壓條的錨固效果稍好;在粘貼鋼板抗剪加固梁中,采用角鋼錨固粘貼的U型鋼箍端部的加固效果較好;在增大截面抗剪加固梁中,增大截面采用箍筋刻螺紋穿板翼緣用螺栓固定加固梁抗剪加固效果較好。側(cè)面抗剪加固梁中,纖維側(cè)面粘貼加固與鋼板側(cè)面粘貼加固兩種加固方式極限承載力比較相當(dāng),但鋼板-側(cè)錨加固梁抗剪加固效果稍好。通過(guò)對(duì)三種抗剪加固方式常用的抗剪加固模型,進(jìn)行模型預(yù)測(cè)與試驗(yàn)結(jié)果的比較,比較各模型的精確度,最后通過(guò)回歸擬合,提出基于本試驗(yàn)的三種抗剪加固模型,且與試驗(yàn)值比較吻合。本文還借助商業(yè)有限元軟件ABAQUS對(duì)加固RC梁在單調(diào)位移加載情況下進(jìn)行非線性模擬分析,通過(guò)軟件分析得到混凝土及鋼筋應(yīng)力狀態(tài)、極限承載力和荷載位移曲線,計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)值比較,模擬所得結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果有些偏差,主要原因是有限模型建立在一種理想狀態(tài)下的計(jì)算,還需要有些改進(jìn)。
【學(xué)位單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU375.1
【部分圖文】：

第 1 章介紹各種常用的加固方式及簡(jiǎn)述混凝土梁抗剪模型，總結(jié)三種抗剪加固方式的研究現(xiàn)狀。從中提出問(wèn)題，引出本文研究的內(nèi)容。第 2 章試驗(yàn)梁長(zhǎng)為 3150mm，凈跨為 2700mm，截面為 200mm×400mm 的試驗(yàn)梁，介紹了試驗(yàn)梁在詳細(xì)加固端的加固過(guò)程，分別為纖維加固、粘鋼加固和增大截面加固，并介紹了試驗(yàn)梁加載情況。第 3 章詳細(xì)描述了加載試驗(yàn)的現(xiàn)象，并比較了試驗(yàn)梁的荷載位移曲線，對(duì)試驗(yàn)梁進(jìn)行了延性分析，對(duì)加固材料、混凝土、縱筋、箍筋以及壓條的應(yīng)變進(jìn)行荷載應(yīng)變分析。第 4 章通過(guò)收集三種加固方式的抗剪模型，比較各種抗剪加固模型的優(yōu)劣，為實(shí)際工程計(jì)算提供建議。第 5 章通過(guò)商用有限元軟件 ABAQUS 建立有限元模型對(duì)于本文加固試驗(yàn)梁進(jìn)行模擬。通過(guò) ABAQUS 計(jì)算出的荷載-位移曲線與試驗(yàn)曲線進(jìn)行比較，希望通過(guò)建立有限元計(jì)算模型能對(duì)實(shí)際加固工程達(dá)到效果做出預(yù)測(cè)。第 6 章對(duì)本文研究成果進(jìn)行總結(jié)，并給出進(jìn)一步研究建議。

三種抗剪加固方式加固 RC 梁的實(shí)際效果研究及有限元模擬維 TZ-300，厚度為 0.167mm。纖維材料性能：抗拉強(qiáng)度值為 3483MPa；彈性模量為 2.34×105MPa。纖維實(shí)物圖見(jiàn)圖 2.5。試驗(yàn)所用鋼材是由新余鋼鐵公司生產(chǎn)，采用 Q235 鋼材。加固使用的 U 型鋼板和鋼板條帶厚度為3mm。鋼材的屈服時(shí)強(qiáng)度為295MPa，抗拉強(qiáng)度為425MPa，延伸率為29%。角鋼壓條采用 75mm×75mm×5mm。其材料性能：屈服時(shí)強(qiáng)度為 265MPa，抗拉強(qiáng)度為351MPa，延伸率為 27%。鋼板壓條和小蓋板厚度為 5mm。壓條材料性能：屈服時(shí)強(qiáng)度為 290MPa，抗拉強(qiáng)度為 422MPa，延伸率為 29%。鋼板實(shí)物圖見(jiàn)圖 2.6。

三種抗剪加固方式加固 RC 梁的實(shí)際效果研究及有限元模擬維 TZ-300，厚度為 0.167mm。纖維材料性能：抗拉強(qiáng)度值為 3483MPa；彈性模量為 2.34×105MPa。纖維實(shí)物圖見(jiàn)圖 2.5。試驗(yàn)所用鋼材是由新余鋼鐵公司生產(chǎn)，采用 Q235 鋼材。加固使用的 U 型鋼板和鋼板條帶厚度為3mm。鋼材的屈服時(shí)強(qiáng)度為295MPa，抗拉強(qiáng)度為425MPa，延伸率為29%。角鋼壓條采用 75mm×75mm×5mm。其材料性能：屈服時(shí)強(qiáng)度為 265MPa，抗拉強(qiáng)度為351MPa，延伸率為 27%。鋼板壓條和小蓋板厚度為 5mm。壓條材料性能：屈服時(shí)強(qiáng)度為 290MPa，抗拉強(qiáng)度為 422MPa，延伸率為 29%。鋼板實(shí)物圖見(jiàn)圖 2.6。
【參考文獻(xiàn)】

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4 曹明;;ABAQUS損傷塑性模型損傷因子計(jì)算方法研究[J];交通標(biāo)準(zhǔn)化;2012年02期

5 林于東;宗周紅;陳宏磊;;粘鋼加固混凝土梁受剪性能試驗(yàn)研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào);2011年08期

6 林于東;陳宏磊;夏樟華;;粘鋼加固混凝土梁抗剪承載力簡(jiǎn)化計(jì)算方法[J];福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年05期

7 尹道林;;粘鋼加固鋼筋混凝土梁斜截面抗剪承載力計(jì)算分析[J];建筑結(jié)構(gòu);2010年05期

8 管延華;蔣斌松;宋修廣;楊勇;;FRP-螺栓聯(lián)合加固RC梁受剪承載能力試驗(yàn)研究[J];山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2010年02期

9 桑大勇;王仁義;劉立新;;錨貼鋼板加固鋼筋混凝土梁受剪性能的試驗(yàn)研究[J];建筑結(jié)構(gòu);2007年S1期

10 鮑安紅;殷學(xué)綱;;考慮鋼板剝離影響的加固混凝土梁抗剪承載力研究[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào);2005年04期

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6 張瓊;預(yù)應(yīng)力混凝土T梁加固有限元分析及正截面承載力計(jì)算方法研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2010年

7 張?jiān)椒?碳纖維布加固低強(qiáng)度等級(jí)混凝土梁抗剪性能研究[D];同濟(jì)大學(xué);2006年

8 甘元初;錨貼鋼板加固鋼筋混凝土梁受剪性能的研究[D];鄭州大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2883130