粘鋼加固混凝土梁試驗(yàn)研究及ANSYS仿真分析.pdf

1、大量已建建筑物及構(gòu)筑物正處于結(jié)構(gòu)壽命周期的中后期急需加固補(bǔ)強(qiáng)，在這種環(huán)境下推動(dòng)了建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的高速發(fā)展。粘鋼加固技術(shù)以其施工簡(jiǎn)單安全、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量少、工期短等優(yōu)點(diǎn)備受工程界的青睞。從20世紀(jì)以來，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了深入的研究獲得了一定的實(shí)用價(jià)值，但是粘鋼加固技術(shù)仍然不夠完善，存在一些不足之處。針對(duì)這一現(xiàn)狀，本文進(jìn)行了鋼筋混凝土梁粘鋼加固試驗(yàn)研究和粘鋼加固梁的仿真模擬分析。
　　 通過7根鋼筋混凝土梁的一次加載破壞試驗(yàn)，對(duì)比未

2、加固梁、加固梁極限荷載下的破壞模式，著重研究了粘鋼加固梁在整個(gè)加載過程中其正截面承載力、斜截面承載力變化情況、截面抗彎剛度變化情況、裂縫發(fā)展情況以及混凝土梁的變形性能和內(nèi)力重分布的情況；通過梁底粘鋼和梁側(cè)粘鋼兩種不同粘貼方式的對(duì)比破壞試驗(yàn)，研究了不同粘貼方式對(duì)混凝土梁的變形性能理和破壞機(jī)理的影響；保持粘鋼截面積不變，隨著鋼板厚度的增加，探討了鋼板厚度的變化對(duì)混凝土梁的受力機(jī)理的影響。
　　 從破壞試驗(yàn)結(jié)果可以看出：鋼板與混凝土梁

3、間粘結(jié)可靠，且協(xié)同工作的性能良好，經(jīng)加固后的鋼筋混凝土梁極限承載力顯著提高，短期抗彎剛度增大，鋼板約束混凝土表面，使裂縫的發(fā)展得到了有效的控制。為了保證鋼板的粘貼質(zhì)量，鋼板端部采用化學(xué)錨栓進(jìn)行錨固。對(duì)比試驗(yàn)梁不同情況下的破壞狀況，表明化學(xué)錨栓能夠有效改善鋼板端部的應(yīng)力集中現(xiàn)象，避免加固梁在加載過程中發(fā)生剪切破壞，在一定程度上也提高了混凝土梁的延性，使其合理承受荷載。在滿足一定施工工藝的前提下，其錨固的效果是可靠的，可以在實(shí)際工程中推廣使

4、用。
　　 此外，通過分析粘貼不同厚度鋼板加固梁的裂縫開展情況及變形過程，探討了加固梁在整個(gè)加載過程中的剛度變化和變形驗(yàn)算問題。通過對(duì)現(xiàn)有理論公式的研究，推導(dǎo)出相應(yīng)情況下梁撓度計(jì)算的參考公式。經(jīng)驗(yàn)證公式計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果基本吻合。
　　 運(yùn)用ANSYS有限元分析軟件對(duì)加固梁整個(gè)加載過程進(jìn)行非線性分析，分析結(jié)果表明粘鋼加固梁在正常使用條件下的破壞模式跟普通混凝土梁基本類似，只是增加了鋼板的作用。進(jìn)一步驗(yàn)證了本次試驗(yàn)結(jié)果的可