HPFL加固混凝土梁在高溫-外力共同作用下的二次受力研究

《HPFL加固混凝土梁在高溫-外力共同作用下的二次受力研究》是依託湖南大學,由曾令宏擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

  • 中文名:HPFL加固混凝土梁在高溫-外力共同作用下的二次受力研究
  • 項目類別:青年科學基金項目
  • 項目負責人:曾令宏
  • 依託單位:湖南大學
中文摘要,結題摘要,

中文摘要

近年來國內外大的火災事故頻發,火災造成了大量的人員傷亡、自然資源和物質財富的巨大損失。火災後需對結構進行加固處理,高性能水泥複合砂漿鋼筋網薄層(HPFL)加固混凝土結構是一種新型的無機材料加固方法,與有機結構膠貼上碳纖維或貼上鋼板等直接加固法相比,該方法具有較好的抗震性能和耐火性能,且價格低廉,施工簡捷方便,耐久性能及環保性能好。本課題在已有研究的基礎上,主要研究採用HPFL加固的混凝土梁的界面在高溫-外力共同作用下的粘結性能,界面抗剪銷釘在高溫-外力共同作用下的工作機理,加固的受損混凝土梁在高溫-外力共同作用下的力學性能,加固的二次受力混凝土梁在高溫-外力共同作用下的力學性能,探索不同受損及二次受力情況對加固構件的承載力、剛度、裂縫、界面等的影響,建立受損及二次受力混凝土梁在高溫-外力共同作用下的加固計算方法。

結題摘要

高性能複合砂漿鋼筋網加固法(HPFL)是一種新型的混凝土結構加固補強措施,具有較好的耐久性、耐腐蝕性和耐高溫性,對結構的淨空影響較小,能夠與舊混凝土界面能夠很好的結合,共同工作,是一種值得大力推廣的加固方法。本課題在國內外研究的基礎上,對採用HPFL加固受火RC梁二次受力抗彎力學性能、抗剪承載力和考慮剪下變形影響的撓度進行了理論推導,並用試驗進行了驗證。本課題的主要研究內容和結論如下: 1.在使用HPFL加固的構件中,界面的粘結強度是保證加固效果的關鍵所在,而影響界面粘結性能最主要的因素為新老混凝土界面粗糙度程度和界面剪下銷釘的布置情況。通過高溫試驗,對比了高溫試驗結果,理論上分析了剪下銷釘間距對界面粘結性能影響的機理;為了結合實際設計工程,提出了針對各種耐火等級對和剪下銷釘的構造要求。 2.採用桁架-拱模型,對HPFL加固受火RC梁的抗剪承載力進行了理論推導,通過已有試驗數據驗證了所提出的抗剪承載力計算公式,,並套用於實際工程。 3.以截面應變保持線性分布的假定和內力平衡為基礎建立力學方程,對高溫後RC梁抗彎剩餘承載力和HPFL加固受火RC梁二次受力抗彎承載力進行了分析與計算,分析了RC梁的破壞形態,提出了鋼筋網和複合砂漿滯後應變的計算公式以及RC梁抗彎承載力的計算公式,將計算結果與試驗值進行比較,結果表明,理論值與試驗值吻合較好。 4.結合工程實例對受火RC梁剩餘剛度和HPFL加固受火RC梁短期剛度進行了研究,表明HPFL加固技術除了提高構件承載力外,還可修補受火RC梁裂縫、修復外觀,並可提高其抗彎剛度和改善開裂性能。同時採用剛度解析法對HPFL加固受火RC梁短期剛度進行了理論分析,提出了具體的計算公式,討論了公式中變數的取值,計算及實驗結果表明加固後構件撓度滿足規範要求。

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