论文部分内容阅读
锚栓钢板加固方法是在既有混凝土结构物表面钻孔并设置锚栓,利用锚栓固定钢板,使结构和钢板成为一个共同受力的整体。此法是基于后锚固化学锚栓技术的一种新型加固方法,以其稳定可靠,较好地提高结构承载力,施工简便、工期短、不易与基材构件发生剥离且有较好的塑形变形能力等优点,而成为加固领域的重点科研和推广的技术对象。锚栓作为该加固系统的核心组成部分,其抗剪性能直接影响加固方法的安全可靠性,但目前国内外对后锚固化学锚栓技术的研究还不够深入,锚栓技术还不够成熟,没有形成统一的规范约束标准。因此,深入研究锚栓受剪性能,特别是关于其受剪刚度的变化规律是很有必要的,也是最基本的问题。本文将从单锚受剪的基础性研究着手,在众多的影响因素中,选择基材等级、锚固深度、锚栓直径来作为此次研究分析的重点对象,拟分析在不同的参数组合情况下锚栓受剪性能的变化规律。本文首先进行了195根单锚的受剪试验,再利用有限元软件ABAQUS进行数值模拟计算,通过这两种技术路线来深入研究锚栓受剪的变形形态、作用机理、参数影响规律和受剪关系特征曲线。本文的研究内容有:①基本原理:论述国内外的研究现状,较为全面地总结了锚栓的类型、工作原理、破坏特点、受力影响因素和计算方法等。②受剪试验:根据不同的锚固状态而设计制作195根单锚进行受剪试验,考察锚栓的受力性能和变形形态,探寻剪切荷载与剪切位移的特征关系曲线,分析基材等级、锚固深度、锚栓直径、边距等对锚栓受剪承载力及变形(抗剪刚度)的影响规律。③有限元模拟:利用ABAQUS强大的非线性分析功能进行了单锚的受剪性能分析。分析表明有限元软件能较好地模拟锚栓的受剪机理,与试验结果较为吻合,较好的验证了试验所得的影响规律。④结论:最后综合试验研究和有限元分析,推导了本文的研究结论,并在试验研究结果的基础上,提出了以刚度变形为基准的设计思路,针对锚栓变形对承载力和刚度的影响做了量化的尝试。