直接剪切型锚栓钢板加固钢筋混凝土梁剪切承载力的数值分析

来源 :杨于健 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zlq
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目前在实际加固工程领域中,国内外已经发展形成了一些较为成熟的加固技术,但由于结构使用功能和作业环境的限制,普通加固方法在特定场合下施工难度较大甚至难以满足相应要求,或者存在着不可忽略的缺陷,因此有必要对已有的加固方法予以改进以适应复杂多变的工程加固问题。本课题组在总结既有加固体系特点的基础上,研发了一套能够有效增强钢筋混凝土梁性能的加固技术——直接剪切型锚栓钢板加固技术。该加固技术借助直接剪切型锚栓的特殊构造有效消除了锚栓与钢板安装孔壁之间的间隙,确保锚栓群的协同受力,充分发挥钢板和锚栓的材料性能。目前锚栓钢板加固领域针对钢筋混凝土梁的抗弯加固研究较为完善,抗剪加固方面的研究成果仍然存在欠缺,尤其是对直接剪切型锚栓钢板加固技术这种新型加固方法的研究更少。针对这一情况,本课题组进行了三个不同剪跨比下直接剪切型锚栓钢板加固钢筋混凝土梁(简称直剪锚栓钢板加固RC梁)剪切承载力的试验研究,并分析该加固技术的加固机制,讨论剪跨比对加固梁剪切承载性能的影响。在此基础上,本文依据试验结果借助有限元分析软件ABAQUS进行模型验证和参数分析,最后提出合理有效的结论用以指导实际的工程运用。本文主要研究内容及结论如下:(1)根据课题组已完成的加固梁剪切试验,运用ABAQUS建立相关有限元模型,并通过试验结果进行逐一对比验证。结果表明,采用本文建模方法所建立的直剪锚栓钢板加固RC梁模型能够较为真实地模拟梁构件的荷载挠度曲线、变形特征等。(2)在有限元模型验证的基础上,进行直剪锚栓钢板加固RC梁的参数分析,探究了剪跨比、混凝土强度、锚栓水平间距、钢板高度与锚栓数量以及钢板厚度等变量对构件剪切承载性能的影响规律。结果表明,加固梁的初期刚度主要受构件本身性能的影响,与直剪锚栓钢板的布置基本无关,剪跨比、混凝土强度、钢板高度对剪切承载力的影响比较显著,锚栓间距次之,钢板厚度对剪切承载力的影响不大。
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