【摘 要】
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现如今混凝土结构随处可见,深刻影响着人们的生活。但随着混凝土老化,一系列安全问题逐渐被人们重视,因此混凝土结构加固补强技术应运而生。高延性混凝土具有强度高、韧性好、且在加载过程中表现出良好的拉伸变形性能及多裂缝开展特性,将高延性混凝土引入结构加固领域,将产生深远的影响。本文在重复荷载下开展了高延性混凝土加固受损混凝土无腹筋梁的受弯性能研究,主要所做工作如下:(1)前期试验通过凿掉原梁损坏部分并在此
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现如今混凝土结构随处可见,深刻影响着人们的生活。但随着混凝土老化,一系列安全问题逐渐被人们重视,因此混凝土结构加固补强技术应运而生。高延性混凝土具有强度高、韧性好、且在加载过程中表现出良好的拉伸变形性能及多裂缝开展特性,将高延性混凝土引入结构加固领域,将产生深远的影响。本文在重复荷载下开展了高延性混凝土加固受损混凝土无腹筋梁的受弯性能研究,主要所做工作如下:(1)前期试验通过凿掉原梁损坏部分并在此基础上进行HDC加固层浇筑的加固方法着重研究了HDC加固层厚度对受损梁加固效果的影响。试验结果表明随着加固厚度增大,梁的极限承载力提高,且随着加固厚度的不断增加,极限承载力提高幅度越明显;而加固梁的残余变形却会随着加固厚度的提高出现一定幅度下降。与加固厚度为0的加固梁相比,加固厚度为10mm、15mm、20mm的加固梁承载力可提高19.8%、32.7%以及46.3%,而残余变形值分别减少了 8.96%、13.3%和20.47%。(2)后期通过十二根梁的加固研究,即凿掉原梁损坏部分,然后在部分原梁的梁底布置纵筋,以及在另一部分梁的跨中布置箍筋,最后浇筑HDC加固层的加固方式,研究了纵筋/HDC加固层厚度以及箍筋/HDC加固层厚度对受损梁的加固效果的影响。试验结果表明箍筋、纵筋以及底部HDC加固层在受力过程中能协调配合,共同受力。其中,箍筋应变随着荷载提高增长十分缓慢。梁底部纵筋和HDC的荷载应变曲线呈现近似平行的发展趋势,且HDC加固层在受力过程中可以自动调节与钢筋的受力分配,使钢筋和HDC加固层由一开始的不均匀应变增长逐步转变为均匀应变增长。相较于加固前各梁,经过钢筋绑扎以及HDC浇筑后,各试验梁的承载力发生了显著的增长,其中绑扎纵筋系列加固梁承载力增长幅度最大,经过加固后承载力最大可提高86.2%;经加固后绑扎箍筋系列加固梁承载力最高增长33.3%;无增配钢筋系列梁经过加固后承载力最高增长16%;加固梁的开裂荷载并没有因为加固方式的改变而产生明显变化规律,但经过加固后各类型加固梁的开裂荷载都要高于原梁。相较于原梁,开裂荷载最高可提高150%,最低仅为2.8%。(3)前期试验通过将受压区曲线应力图形等效为矩形应力图形的方法,直接查《混凝土结构设计原理》得出应力折减系数α和高度折减系数β,后期试验针对加固梁实际破坏模式,重点对应力折减系数α和高度折减系数β做了推导,并以此推导出了加固梁受弯承载力计算公式,公式计算结果与试验结果较好吻合。(4)加载前后对加固梁进行超声波探测的基础上,采用概率判断法总结出了根据相关声学参数判断梁内部缺陷点的方法,且计算结果与仪器自动判定结果吻合较好;并且推导出了利用超声波声速值来表示不同阶段试验梁损伤程度的损伤模型,该模型计算结果可以较好的描述不同类型梁的裂缝产生情况。
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