【摘 要】
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在混凝土梁的表面通过锚栓连接的方法附加钢板为既有结构性能提升提供了一个切实可行的解决方案。当钢板固定在梁腹板上时,能够实现较大的剪切承载能力的提高。传统的锚栓钢板连接方法由于锚栓与钢板安装孔壁之间存在安装间隙,使得钢板与混凝土之间无法从受力开始协同工作,不能够有效发挥锚栓的群锚工作性能。为了改善这一现象,本团队自主研发了直接剪切型锚栓钢板加固技术（Direct-Shear-Bolted Side-
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在混凝土梁的表面通过锚栓连接的方法附加钢板为既有结构性能提升提供了一个切实可行的解决方案。当钢板固定在梁腹板上时,能够实现较大的剪切承载能力的提高。传统的锚栓钢板连接方法由于锚栓与钢板安装孔壁之间存在安装间隙,使得钢板与混凝土之间无法从受力开始协同工作,不能够有效发挥锚栓的群锚工作性能。为了改善这一现象,本团队自主研发了直接剪切型锚栓钢板加固技术（Direct-Shear-Bolted Side-Plate,DBSP）,通过该技术能够实现锚栓与钢板的无间隙安装,钢板与混凝土从受力开始即实现协同工作,在提高构件刚度的同时限制了构件上裂缝的发展,打破了对承载能力提高幅度的限值。基于团队以往的试验研究成果,本文设计并制作了三组剪跨比分别为1.0、2.1以及3.1的钢筋混凝土简支梁,每根试验梁一端采用DBSP技术加固,另一端不加固。共进行六组剪切试验,探索该剪切加固方法应用于不同剪跨比梁时加固的有效性,并对试验梁剪切受力过程中加固钢板的作用机制进行分析。本文完成了构件设计、加固方案设计、测量方案设计,对三根试验梁进行剪切试验,并完成了试验结果的分析和研究。本文获得的主要成果如下:（1）利用本文试验数据对本团队提出的等截面直梁弯曲变形和剪切变形的分解方法进行了验证,通过该方法能够分别独立计算试验梁段剪切变形在加载点引起的挠度、弯曲变形在加载点引起的挠度以及不对称加载在加载点引起的截面转动挠度,三者合并构成加载点的推算挠度。试验结果表明推算挠度曲线与试验中直接测得的加载点实测挠度曲线吻合良好。证明了这一变形分解方法的可靠性。（2）三组试验梁加固端和对比端的试验结果表明,加固后,试验梁的剪切承载力、刚度以及延性均得到了显著提升。DBSP加固技术能够适用于小剪跨以及大剪跨的混凝土梁剪切承载力加固。（3）通过对加固钢板应力应变的分析,本文发现,在试验梁剪切受力过程中,钢板上能够形成由加载点指向支座的斜向压应力场,这与桁架理论中混凝土梁上的应力分布状态相符,表明加固钢板能够与混凝土梁在剪切受力过程中形成组合作用。（4）结合钢筋混凝土梁截面剪力传递机制以及钢板上的应力分布状态分析了加固钢板提升构件剪切承载力的作用过程,主要存在两种情况:一种是钢板在与混凝土梁形成组合作用后,能够直接承担一部分剪力,并将剪力传递向支座;另一种是钢板通过约束混凝土裂缝开展保留了裂缝界面的骨料咬合作用,使得该部分混凝土能够持续传递剪力,在小剪跨梁中,混凝土梁的剪力能够通过混凝土压杆直接传递至支座,其剪切承载力主要与混凝土压杆的抗压强度和传力有效性有关,而加固钢板则能够通过对斜压杆形成约束作用从而提升混凝土压杆传力的有效性。
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