基于鋼管約束混凝土概念的框架柱局部區(qū)段軸心受壓承載力加固方法研究.pdf

1、鋼筋混凝土（RC）柱在實(shí)際工程中可能由于施工質(zhì)量低劣或混凝土老化，使柱身局部強(qiáng)度受到削弱，給結(jié)構(gòu)安全性和耐久性留下隱患。對(duì)于結(jié)構(gòu)局部強(qiáng)度不足的現(xiàn)象，若進(jìn)行整體加固必然會(huì)造成資源的浪費(fèi)，而針對(duì)結(jié)構(gòu)局部補(bǔ)強(qiáng)加固的研究一直沒(méi)有引起專家學(xué)者的關(guān)注，相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)也未形成。鋼套管因?yàn)榫哂泻軓?qiáng)的“套箍”能力，力學(xué)性能優(yōu)異并且施工便捷，在加固工程領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)鋼套管加固RC柱的研究并不多見(jiàn)，能夠真正模擬鋼套管加固RC柱局部薄弱區(qū)的

2、試驗(yàn)研究更是少之又少，相關(guān)的加固設(shè)計(jì)方法也不盡人意。
　　論文提出了一種基于鋼管約束混凝土概念進(jìn)行RC柱受壓承載力加固的實(shí)用方法，在不改變構(gòu)件截面的情況下，通過(guò)壓力注漿技術(shù)，將鋼管與原柱混凝土之間間隙填充密實(shí)，確保鋼管的約束效應(yīng)得到發(fā)揮，最大程度地參與結(jié)構(gòu)整體受力。論文通過(guò)對(duì)該方法加固框架柱局部強(qiáng)度薄弱區(qū)的試驗(yàn)研究和ABAQUS有限元模擬，分析加固柱在軸心荷載作用下的力學(xué)性能，驗(yàn)證采用該實(shí)用方法進(jìn)行RC柱局部補(bǔ)強(qiáng)加固的可行性和有效

3、性，并對(duì)部分影響因素進(jìn)行討論，為該方法加固混凝土受壓構(gòu)件的推廣應(yīng)用提供科學(xué)合理的依據(jù)。
　　論文主要研究工作如下：
　?、儆邢拊治觯哼\(yùn)用ABAQUS有限元軟件進(jìn)行了14個(gè)加固試件和對(duì)比試件的軸心受壓數(shù)值模擬，研究方鋼管厚度、薄弱區(qū)混凝土強(qiáng)度、加固區(qū)長(zhǎng)度和鋼管強(qiáng)度等因素，對(duì)方鋼管約束加固RC柱局部薄弱區(qū)軸心受壓承載力的影響，同時(shí)對(duì)試件各部分的應(yīng)力分布及發(fā)展情況進(jìn)行分析，進(jìn)一步探討鋼管約束加固試件在復(fù)雜荷載作用下的工作機(jī)理。<

4、br>　?、谠囼?yàn)研究：制作了3根存在局部強(qiáng)度薄弱區(qū)的方形截面短柱，并通過(guò)論文提出的鋼管約束實(shí)用加固技術(shù)，分別采用3種不同厚度的方鋼管進(jìn)行RC方柱局部薄弱區(qū)的補(bǔ)強(qiáng)加固，通過(guò)測(cè)量荷載值、試件軸向位移和鋼管應(yīng)變等內(nèi)容，驗(yàn)證該方法的加固效果，分析鋼管厚度這一因素的影響，探究加固試件的軸心受壓性能和基本的受力規(guī)律。
　?、劢Y(jié)論：通過(guò)數(shù)值模擬和試驗(yàn)結(jié)果綜合分析可知，在不改變RC柱截面的情況下，采用本文提出的實(shí)用方法利用方鋼管約束進(jìn)行RC柱局部

5、薄弱區(qū)加固可以大幅提高其軸壓承載力，并顯著改善構(gòu)件延性及受力性能。數(shù)值分析表明方鋼管厚度、薄弱區(qū)混凝土強(qiáng)度、加固區(qū)長(zhǎng)度和鋼管強(qiáng)度等因素會(huì)不同程度影響加固柱的承載力或變形能力，試驗(yàn)研究和數(shù)值分析均顯示鋼管厚度對(duì)加固效果的影響尤為重要。因此在進(jìn)行加固設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)首先考慮采用合適的鋼管厚度，增強(qiáng)加固系統(tǒng)對(duì)混凝土的約束，充分利用鋼管和混凝土的材料強(qiáng)度。
　?、茏詈?，結(jié)合數(shù)值模擬分析和試驗(yàn)研究過(guò)程中的成果和問(wèn)題，對(duì)本課題后續(xù)研究工作提出了相應(yīng)