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闭合预应力钢丝绳加固RC梁抗剪性能试验研究

作　者: 杨军民
导　师: 郭子雄
学　校: 华侨大学
专　业: 结构工程
关键词: 闭合预应力钢丝绳 抗剪加固 混凝土梁 试验研究 抗剪承载力 受剪机理 桁架模型
分类号: TU375.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


闭合预应力钢丝绳(Prestressed Closed Wire rope Units, PCWRU)加固是一种新型的抗剪加固方法,能显著提高梁的极限抗剪承载力,明显改善构件变形能力和延性,在既有建筑结构加固中具有广泛应用前景。本文以实际框架梁为模型,主要开展了以下三个方面的研究:(1)锚具的开发与性能试验研究;(2)闭合预应力钢丝绳加固RC梁抗剪性能试验研究;(3)结合理论模型和试验结果,推导了闭合预应力钢丝绳加固RC梁抗剪承载力计算公式。共研制了6种不同形式的锚具,研究参数主要包括几何尺寸、构造形式和槽道形式。研究表明,相同尺寸下,异形锚具锚固效果较好,滑移小。与其它形式的锚具相比,波浪形锚具能明显改善对钢丝绳的损伤程度,总体锚固效果最佳,可作为闭合预应力钢丝绳锚固形式应用于工程加固。开展了5个利用预应力钢丝绳箍加固RC梁和一个对比试件抗剪性能试验。主要研究参数包括配绳率、预应力度和锚固形式,锚固形式包括波浪形和普通卡头锚固两种。研究结果表明,预应力钢丝绳箍可显著提高构件的极限承载力,明显改善试件的变形能力和延性。试件抗剪承载力随配绳率和预应力度变化不同,配绳率提高,承载力提高;预应力度增大,承载力先提高后下降。两种不同锚固形式对试件加固效果影响不明显。综合试验现象和试验结果,采用经典理论模型,分析了钢丝绳箍加固后受剪机理。考虑配绳率、预应力度的影响,提出了闭合应力钢丝绳加固RC梁抗剪承载力计算公式,计算结果与试验结果总体吻合良好。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章 绪论  8-20
  1.1 概述  8
  1.2 抗剪加固背景  8-10
  1.3 混凝土结构常用加固方法简介  10-12
    1.3.1 直接加固法  10-11
    1.3.2 间接加固法  11-12
  1.4 混凝土（RC）梁抗剪加固综述  12-17
    1.4.1 增强复合纤维加固法  12-14
    1.4.2 粘贴加固法  14-16
    1.4.3 其它加固方法  16-17
    1.4.4 传统梁加固方法存在的问题  17
  1.5 钢丝绳加固梁抗剪性能研究现状及存在的问题  17-20
    1.5.1 钢丝绳材料概述  17-18
    1.5.2 钢丝绳加固梁抗剪性能研究现状  18-19
    1.5.3 钢丝绳加固梁抗剪性能研究存在的问题  19-20
第二章 预应力锚具性能实验研究  20-26
  2.1 引言  20
  2.2 预应力钢丝绳锚具性能试验研究  20-24
    2.2.1 夹板锚具锚固性能试验研究  21-23
    2.2.2 普通卡头锚固性能试验研究  23-24
  2.3 锚具受力性能理论分析  24-25
  2.4 小结  25-26
第三章 闭合预应力钢丝绳加固 RC 梁抗剪性能试验研究  26-60
  3.1 试件设计及制作  26-32
    3.1.1 试件尺寸和试验参数  26-29
    3.1.2 材料力学性能  29-30
    3.1.3 加固方案  30-32
  3.2 闭合预应力钢丝绳加固法施工工艺  32-36
    3.2.1 加固前期准备工作  32-33
    3.2.2 加固施工工艺  33-36
  3.3 试验装置及量测方案  36-38
    3.3.1 试验装置  36-37
    3.3.2 加载制度  37
    3.3.3 量测方案  37-38
  3.4 试验过程及现象分析  38-53
    3.4.1 试件破坏过程及特征  38-45
    3.4.2 应变量测结果与分析  45-53
  3.5 极限承载力及变形分析  53-59
    3.5.1 承载力分析  55
    3.5.2 变形分析  55-56
    3.5.3 承载力与变形能力影响因素分析  56-59
  3.6 小结  59-60
第四章 闭合预应力钢丝绳加固 RC 梁受剪机理及公式推导  60-74
  4.1 闭合预应力钢丝绳加固RC 梁受剪机理  60-66
    4.1.1 桁架理论模型  60-62
    4.1.2 桁架-拱模型  62-65
    4.1.3 极限平衡理论  65-66
  4.2 闭合预应力钢丝绳抗剪承载力理论分析  66-71
    4.2.1 钢丝绳加固梁破坏机理  66-67
    4.2.2 闭合预应力钢丝绳加固RC 梁抗剪承载力公式推导与计算  67-71
  4.3 公式理论与试验结果对比  71-73
  4.4 小结  73-74
第五章 结论与建议  74-77
  5.1 主要结论  74-75
  5.2 问题与建议  75-77
参考文献  77-81
个人简介  81-82
致谢  82

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 混凝土结构、钢筋混凝土结构 > 钢筋混凝土结构 > 梁
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