双侧槽钢加固钢筋混凝土梁正截面抗弯性能研究

发布时间：2020-07-08 02:25

【摘要】：步入21世纪以来,我国一、二线城市存有大量60至80年代的旧式建筑,该部分建筑主要为钢筋混凝土结构。随着我国建筑科技不断进步,人们越来越重视建筑的安全耐久、抗震性能,而这部分建筑的结构可能不满足目前我国相关设计规范的承载力、抗震要求,但如果将其拆除重建,则会造成资源浪费,不符合现代的绿色环保要求,所以对旧建筑的结构进行加固改造,是时下的研究热点。双侧槽钢加固混凝土梁属于外包型钢加固法,其具有施工方便、工期短、现场湿作业较少等优点,并结合了SRC结构的优异性能,能有效提高原钢筋混凝土梁的承载力与抗震性能,但目前国内外对利用工字钢、角钢加固钢筋混凝土结构的研究较多,利用槽型钢加固钢筋混凝土梁的研究相对较少,仍需要进行更多的研究。本文采用试验与有限元模拟仿真相结合的方法,进行了双侧槽钢加固钢筋混凝土梁正截面抗弯性能的相关研究,取得了以下研究成果:(1)通过对1根钢筋混凝土梁、5根双侧槽钢加固的钢筋混凝土梁的三分点静载试验,研究了单纯使用结构胶粘贴槽钢、单纯使用螺栓锚固槽钢、结合结构胶与螺栓共同锚固槽钢等方式对钢筋混凝土梁加固效果的影响规律,分析其破坏模式。试验结果显示,单纯使用结构胶粘贴槽钢的试件在加载过程中槽钢突然掉落,荷载迅速下降,呈脆性破坏,而通过结构胶与螺栓共同锚固槽钢的试件呈受弯破坏,破坏前有一定的征兆,且能大幅提高原钢筋混凝土梁的抗弯承载力,具备较好的加固效果。(2)试验后通过ABAQUS有限元模拟分析,研究了槽钢截面参数、螺栓间距对抗弯性能的影响规律。结果显示,槽钢截面参数对屈服荷载、极限荷载、延性、破坏模式有较大影响,而槽钢螺栓端距较大或在端部不采用支承构件的情况下螺栓间距越大,槽钢端部与钢筋混凝土梁发生较大滑移,对抗弯性能越不利,但由于结构胶的密封、粘结作用,螺栓间距无需布置过于密集。(3)本文基于试验与有限元模拟结果,探讨了双侧槽钢加固钢筋混凝土梁的正截面抗弯承载力计算方法;槽钢螺栓端距的构造措施;螺栓用量的计算方法。
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU375.1
【图文】：

北京饭店

双侧槽钢加固钢筋混凝土梁抗弯性能研究断提高，社会对地震灾害的意识日渐提高，新建造的建筑物均按照抗震规范要求作抗震设防。如 1954 年建成投入使用的北京饭店西楼[1]没有采取抗任何震措施，于 1976 年唐山地震损坏严重，但 1975 年建成的北京饭店东楼主体结构设计时考虑了地震作用，经历了唐山地震后，几乎毫发不损。通过对旧建筑进行结构加固，提高抗震性能尤为重要。（4）结构增层。随着我国一、二线城市人口密度不断上升，住房压力日益凸现。通过对原有建筑的地基、基础部分勘察，具备增层条件，但其底层承重结构无法满足设计承载力要求，可以对其底层结构进行加固，则可在原有建筑上直接加层，达到使用要求。

增大截面,加固法

（1）增大截面加固法增大截面加固法，即通过在原有混凝土构件的表面，增加适当的受力钢筋，并浇筑混凝土，以达到增大原有构件截面尺寸的目的。近年来，经过相关学者的试验研究，该加固方法不但能增加钢筋混凝土构件的横截面面积，如梁、板、柱，而且能够增强混凝土构件的刚度，提高承载力，达到新的使用要求。金国芳[13]等对 4 个十字形钢筋混凝土框架节点试件通过增大截面加固法进行加固，并完成了低周往复荷载试验。其结果显示，该加固方法不仅提高了钢筋混凝土框架节点的极限承载力、刚度、延性，还提高了节点的滞回耗能能力。增大截面加固法的加固形式有：三面加固法、四面加固法、底部加厚法、双侧加宽法等。该方法加固效果较直观，操作要求较低，但由于通过较大幅度增大原有构件截面尺寸以获得理想的加固效果，该方法一般适用于对室内空间要求不高的工程，且加固施工现场湿作业工作量较大，工期较长。

加固法,型钢,外包

双侧槽钢加固钢筋混凝土梁抗弯性能研究固法。干式外包型钢加固法：混凝土构件与型钢之间不使用任何粘结剂，利用螺栓锚固等机械锚固方式，将型钢依附于混凝土构件表面。湿式外包型钢加固法：混凝土构件表面与型钢之间利用环氧树脂、乳胶水泥等类型的结构胶紧密粘贴形成一整体。该加固方法操作简易，现场湿作业工作量较小，工期较短，且无需安装模板，外包型钢加固后占用空间小，适用于对工期控制较严格，对室内空间有较大需求的项目。但该加固方法用钢量较多，外包型钢需要定期作防腐处理，后期养护成本较高。

【参考文献】