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考虑次轴力影响的体外预应力加固混凝土梁的试验研究

作　者: 董斌
导　师: 于敬海；李东彬
学　校: 天津大学
专　业: 结构工程
关键词: 体外预应力加固 混凝土梁 转向块 摩擦系数 次轴力
分类号: TU375.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


体外预应力加固技术在既有建筑加固中已得到较多的应用。但工程应用中,大量转向块处的曲率半径较小,与现有规范要求相差较大,同时规范没有明确考虑次轴力的体外预应力加固的计算方法。本文对转向块与次轴力两方面内容进行了相应的试验研究与理论分析,主要研究内容和成果包括以下几方面:1.转向块对体外预应力加固影响的试验与研究进行了体外预应力筋转角摩擦损失的试验,研究了无粘结预应力钢绞线和裸预应力钢绞线在三种小曲率半径转向块下弯折不同角度产生的预应力摩擦损失,计算了两种钢绞线的摩擦系数;比较了持荷对摩擦损失的影响。研究了转向块曲率半径、钢绞线弯折角度等对预应力摩擦损失和体外预应力筋极限强度的影响;考虑转向块的设置个数、设置位置等因素对构件极限承载力等方面的影响;提出了加固中对转向块设计的建议。2.体外预应力加固混凝土梁的试验研究利用钢筋混凝土简支梁,进行了体外预应力加固试验,通过施加不同的预压力,以考虑不同侧向约束造成的不同比例的次轴力,研究了体外预应力加固混凝土梁的静载性能,并对比了不同次轴力下体外预应力加固混凝土梁的静载性能。3.次轴力对体外预应力加固混凝土梁影响的分析研究分析了影响次轴力的因素;通过对比有次轴力和无次轴力加固混凝土梁的试验,分析了次轴力对体外预应力加固造成的不利影响;提出了将次内力效应视为荷载作用效应计算体外预应力结构受弯承载力的公式,公式全面考虑了包括次轴力在内的次内力的影响。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 绪论  7-21
  1.1 体外预应力结构概述  7-8
  1.2 混凝土结构加固技术  8-10
  1.3 体外预应力结构的研究与发展现状  10-17
    1.3.1 国外研究状况  10-12
    1.3.2 国内研究状况  12-17
  1.4 目前研究中存在的问题  17-19
    1.4.1 转向块  17-18
    1.4.2 次轴力  18-19
  1.5 课题研究的意义和主要内容  19-21
第二章 体外预应力筋转角摩擦损失的试验研究  21-36
  2.1 试验目的  21
  2.2 摩擦损失试验  21-27
    2.2.1 试验方案  21-24
    2.2.2 试验装置  24-27
  2.3 试验结果与分析  27-34
    2.3.1 30mm转向块  28-29
    2.3.2 80mm转向块  29-30
    2.3.3 150mm转向块  30-32
    2.3.4 对比分析  32-34
  2.4 本章小结  34-36
第三章 转向块对体外预应力加固影响的分析研究  36-45
  3.1 转向块的设置要求  36
  3.2 转向块对体外预应力筋摩擦损失的影响  36-38
  3.3 转向块对钢绞线极限强度的影响  38-42
    3.3.1 偏斜拉伸试验  38-40
    3.3.2 相关试验结果  40-42
  3.4 转向块设置的个数、位置对体外预应力加固的影响  42-43
  3.5 本章小结  43-45
第四章 体外预应力加固混凝土梁的试验研究  45-67
  4.1 试验目的  45
  4.2 试件的设计与制作  45-48
    4.2.1 试件概况  45-47
    4.2.2 体外预应力体系设计  47-48
  4.3 试验方案与量测内容  48-53
    4.3.1 试验方案  48-51
    4.3.2 加载制度  51-52
    4.3.3 量测内容  52-53
  4.4 试验现象  53-58
    4.4.1 DBL  54
    4.4.2 JGL-1  54-56
    4.4.3 JGL-2  56-58
  4.5 试验结果与分析  58-66
    4.5.1 受弯承载力  58-59
    4.5.2 裂缝情况  59-60
    4.5.3 体内非预应力受拉钢筋的荷载—应变曲线  60-62
    4.5.4 体外预应力筋的应力增量  62
    4.5.5 荷载—挠度曲线  62-64
    4.5.6 平截面假定  64-66
  4.6 本章小结  66-67
第五章 次轴力对体外预应力加固混凝土梁受弯承载力的影响  67-76
  5.1 体外预应力加固混凝土简支梁的计算  67-70
    5.1.1 体外预应力对结构的作用  67
    5.1.2 体外预应力筋应力增量的计算  67-68
    5.1.3 正截面受弯承载力计算  68-70
  5.2 体外预应力加固混凝土梁中次轴力的影响  70-73
    5.2.1 附加约束对体外预应力梁轴压力的影响  70-71
    5.2.2 如何考虑次轴力的影响  71-73
    5.2.3 预应力超静定混凝土梁正截面受弯承载力计算  73
  5.3 JGL-1 与JGL-2 正截面受弯承载力的对比  73-75
  5.4 本章小结  75-76
第六章 结论与展望  76-78
  6.1 结论  76
  6.2 展望  76-78
参考文献  78-82
发表论文和参加科研情况说明  82-83
致谢  83

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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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