环向预应力钢绞线网加固柱轴压性能研究

发布时间：2020-11-08 15:33

　　 环向预应力钢绞线加固可有效提升混凝土柱的承载能力,且大幅改善其变形性能,是一种主动约束混凝土以提高构件抗压强度,并在一定程度上阻滞受压混凝土轴向裂缝产生与发展的加固方法,具有较好的应用前景。已有的研究成果大部分建立在小尺寸圆形柱以及方形柱的基础上,而关于构件尺寸及截面形状与加固效果的相互关系研究甚少。本文围绕以环向预应力钢绞线网加固的钢筋混凝土柱结构的轴压承载力和破坏形态,通过三种不同尺寸柱结构在相同侧向约束力的条件下的轴压试验研究,探讨了构件尺寸与柱结构加固效果的影响关系;并开展了不同长宽比矩形截面柱结构加固的轴压试验研究,探索了截面长宽比对加固柱的加固效果影响;最后基于Mander理论,提出了适用于环向预应力钢绞线网加固柱的核心混凝土计算公式以及轴向承载力计算公式。本文的主要研究成果如下:(1)尺寸效应研究结果表明,在相同的侧向约束力下,小尺寸、中等尺寸和大尺寸混凝土方形柱的强度比以及应变比几乎是相等的,表明构件尺寸对加固柱加固效果的影响不大,同时综合分析主筋应变、混凝土应变、箍筋应变以及钢绞线应变与轴向力的关系,论证了环向预应力钢绞线网加固柱强度提升机理是核心混凝土强度的增强。(2)截面形状效应研究结果表明,环向预应力钢绞线网对矩形截面混凝土柱同样具有明显的约束作用,大幅提升了构件的开裂荷载以及有效约束了裂缝的发展,同时发现加固构件承载力提升幅度随着长宽比的增加而下降。(3)破坏全过程非线性有限元分析结果表明,数值分析结果与试验结果在破坏形态、轴向承载力以及应力-应变曲线是基本吻合的,经参数分析得到,环向预应力钢绞线网的加固效果与钢绞线加固间距、预应力水平以及截面形状直接相关,并验证了在相同侧向约束力下,构件尺寸对于加固柱加固效果影响不大。(4)在此基础上,提出了HPSW加固柱轴压承载能力计算公式,并与试验结果对比,两者差值在5%以内。
【学位单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU37
【部分图文】：

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（a）S （b） M （c）L图 2-3 轴压试件设计（单位：mm）（3）钢绞线加固间距本试验通过调整钢绞线加固间距来确保不同尺寸加固柱的侧向约束力是中小尺寸、中等尺寸和大尺寸方形柱加固间距分别为50mm、30mm和21

a）50mm 加固间距 （b）30mm 加固间距 （c）21.4mm 加固间距图 2-4 三种环向钢绞线加固间距示意图4）试验分组情况试验共分为 3 组，共 12 根试件，其中 6 根对比试件，分别对不同尺约束力情况下进行轴压试验研究，具体分组见下表 2-3
【参考文献】

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本文编号：2874975