论文部分内容阅读
虽然外贴FRP片材及钢板是当前应用广泛的外贴加固混凝土结构技术,然而,FRP片材较低延伸率会导致加固结构呈现一定的脆性破坏;钢材的易腐蚀性也将使外贴钢板加固结构耐久性受限。由于具有轻质、高强、耐蚀及优良延伸性能等特性,铝合金板材在土木工程结构领域逐步受到重视。体外粘贴铝合金板加固混凝土结构,在沿海及侵蚀、潮湿、及较高温度等环境下的混凝土结构的改造与补强加固等具有一定优势。本文选取6根已经历极限荷载的损伤无粘结预应力（UPC）梁,经修复后使用无机胶粘贴铝合金板加固后进行了三分点静力加载试验,基于试验结果对铝合金加固后的无粘结预应力梁裂缝发展、刚度、承载力等性能及加固设计方法进行了初步研究首先,实测了5083铝合金力学性能,提出其本构关系。通过双剪试验对比选择了磷酸镁水泥作为试验加固结构胶,并提出硫铝酸盐水泥、磷酸镁水泥及碱激发矿渣粘贴下铝合金-混凝土界面的粘结强度、有效粘结长度、粘结滑移本构关系。其次,基于试验结果,提出以综合配筋指标和普通受拉钢筋配筋指标为参数的普通受拉钢筋屈服时无粘结筋应力增量的计算方法。引入了考虑无粘结筋和铝合金板作用的影响系数d,并提出了考虑该影响系数的普通受拉钢筋等效应力及应变不均匀系数。通过对试验结果统计分析的方法提出了适用于铝合金加固UPC梁的短期荷载裂缝扩大系数,进而依据规范思路提出了铝合金板加固UPC梁平均裂缝间距、宽度计算设计方法。再次,依据试验结果,讨论了综合配筋指标β0对荷载-变形关系的影响。采用双折线法,提出以综合配筋指标β0为参数的开裂后弹塑性刚度系数β＇的计算方法以及开裂后短期荷载下刚度计算方法,初步提出了铝合金板加固UPC梁刚度计算方法。最后,通过对试验结果的分析,发现铝合金在加固中充分发挥了其强度,可忽略铝板滑移影响。推导出以铝合金板配筋指标、预应力筋配筋指标和综合配筋指标为参数的无粘结筋极限应力计算式,进而提出无机胶粘贴铝合金板加固UPC梁承载力计算方法。本文试验结果表明了使用无机胶粘贴铝合金板加固UPC梁的可行性与有效性,提出的相关计算理论可为铝合金板加固UPC梁更深入的研究提供理论参考。