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本文针对多层粘贴加固梁存在锚固不足产生剥离破坏的不足之处,提出了三种新型的粘贴加固技术。采用传统的粘贴加固试验梁和三种新型粘贴加固试验梁对比试验的手段,研究新型粘贴试验梁的受力性能。制作了11根钢筋混凝土T梁作为原始梁,采用不同的粘贴锚固方法进行加固,然后开展加固梁在集中荷载下的试验研究。探讨了不同粘贴加固方法下试验梁的抗裂性能、变形能力、裂缝分部形态、应变分部规律、破坏模式以及极限承载能力等受力特性,从而验证三种新型锚固技术的粘贴加固梁的先进性和适用性。
试验表明,采用碳纤维布端部缠绕于U型钢箍板的锚固形式的粘贴加固梁具有良好的工作性能,其锚固形式可靠,极限状态破坏时,可保证五层及五层以上碳纤维布拉断破坏,加固材料强度得到充分利用。钢压板-角钢锚固方式的粘贴碳纤维布加固梁也具有良好的工作性能,由于空间约束作用,该锚固方式的加固梁的开裂荷载较高,出现裂缝后,裂缝发展缓慢,裂缝呈现细而密的现象,结构刚度退化缓慢,挠度变形发展缓慢,碳纤维和角钢共同受力,协调工作。粘钢-体外预应力综合加固梁能显著改善钢筋混凝土梁的受力和变形性能,并能较大幅度地提高梁体的承载能力,具有良好的受力性能。再承担外荷载时,粘贴的钢板和体外预应力共同工作,实现优势互补,扬长避短,加固效果十分明显,其开裂荷载和极限荷载的提高增量大于单独采用粘钢和体外预应力加固提高增量之和,具有“1+1>2”的加固效果。
本文采用大型有限元分析软件ANSYS10.0对11根加固梁进行非线性受力全过程的仿真分析,并将计算结果与实验值进行了比较,利用验证后的有限元模型,进行了各种新型锚固技术的粘贴加固梁的受力性能的影响参数分析研究。基于试验结论与有限元计算结果,对三种新型锚固技术的粘贴加固梁进行了理论分析推导,提出了新型粘贴技术加固梁的承载能力、抗裂性能、裂缝宽度的实用计算方法。