本文以试验梁为研究对象,采用试验与理论相结合的方法,对体外预应力加固简支梁进行了较深入的研究。 根据试验资料绘制各片梁的荷载—挠度曲线,混凝土、非预应力筋及预应力筋荷载—应变曲线。结合试验现象和试验曲线对比分析加固梁和非加固梁在外荷载作用下的截面应力应变变化,以及梁体变形、裂缝开展变化情况,在外荷载作用下梁体破坏情况。对加固梁的受力过程进行了详细的描述和分析。 试验研究表明:体外预应力加固简支梁极限承载力提高幅度较大,加固效果明显。并随有效预应力的增加,荷载提升比例增大。加固后的结构抵抗变形能力显著增强,刚度提高明显。相同荷载作用下,梁体的挠度及应力减少,加固梁具有良好的使用性能。 在试验结果的基础上,本文分析了加固梁本身的结构行为,研究了加固梁的结构分析理论。对体外预应力筋的应力增量的计算进行了分析,根据挠度和转角及几何变形关系推导试验梁应力增量计算公式。对加固梁的截面应力和挠度进行了理论分析。对加固梁的正截面极限强度进行研究,根据截面应变几何关系并考虑力筋偏心距变化计算出加固梁极限强度。 本文对体外预应力加固方法的加固机理进行了深入分析。其加固机理为有效预应力对受拉区预压建立的抗力储备,以及体外预应力筋应力增量作为等代受拉钢筋对抗弯的贡献。本文将荷载弯矩分为消压弯矩、普通钢筋混凝土梁体承担的弯矩、预应力筋的应力增量产生的弯矩三部分,分析了三部分弯矩随荷载增加的变化过程。计算了体外预应力加固梁的弯矩,理论计算结果吻合良好。在此基础上对加固梁的预应力度进行了分析,为取得较为理想的加固效果,应对不同使用状态的各种使用性能分别对待。