混錨薄板加固混凝土梁受力分析.pdf

1、鋼板、FRP片材等薄板已被廣泛應(yīng)用于對既有結(jié)構(gòu)的加固工程中。通常采用結(jié)構(gòu)膠將薄板粘貼在受彎構(gòu)件受拉區(qū)。這種做法雖然施工方便，但容易發(fā)生剝離破壞，這被視為該加固技術(shù)的致命缺陷。薄板端部剝離緣于該處的應(yīng)力集中。為了降低對粘膠材料性能和粘貼施工質(zhì)量的依賴性，將薄板按傳統(tǒng)工藝沿全長粘貼的同時(shí)，可在其端部附加機(jī)械錨固裝置，這種錨固方式不妨簡稱為混錨。與純粘貼薄板端部縱向正應(yīng)力為零、界面剪應(yīng)力高度集中具有本質(zhì)不同，混錨薄板端部可以承擔(dān)很大的縱向拉力

2、，剪應(yīng)力集中現(xiàn)象也能得到大大緩解，故對抵抗端部剝離十分有利。若在粘貼或粘膠固化之前給薄板施加預(yù)應(yīng)力，即形成預(yù)應(yīng)力混錨系統(tǒng)，可望有效解決常規(guī)粘貼所不能解決的裂縫控制問題。本文的工作包含以下兩點(diǎn)。
　　1、進(jìn)行了混錨薄板加固梁的理論分析，推導(dǎo)了混錨薄板加固梁彈性階段的界面正應(yīng)力和剪應(yīng)力的公式。利用有限元軟件對被混錨薄板加固混凝土梁進(jìn)行了數(shù)值分析。進(jìn)行了理論解、有限元解和試驗(yàn)值的對比，三者吻合較好，證明了理論公式的正確性以及有限元模型的

3、準(zhǔn)確性。根據(jù)公式、有限元解及試驗(yàn)值，得出混錨系統(tǒng)能夠有效緩解界面應(yīng)力集中的結(jié)論。
　　2、利用有限元軟件對混錨薄板預(yù)應(yīng)力加固的混凝土梁進(jìn)行了非線性全過程模擬。得到了預(yù)應(yīng)力反拱值、開裂荷載、屈服荷載等，繪制了荷載-撓度曲線，并與試驗(yàn)梁的結(jié)果進(jìn)行了對比，誤差在合理范圍內(nèi)。有限元解與試驗(yàn)結(jié)果均表明施加預(yù)應(yīng)力可以有效延遲開裂并提高被加固梁的承載力。
　　本研究的意義在于對混錨薄板抗彎加固梁首次推導(dǎo)了界面應(yīng)力解答，建立了合理的有限元模