锈蚀RC梁U型箍筋加固抗剪性能及模型试验研究

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钢筋混凝土构件的耐久性问题在工程领域内备受关注,混凝土构件的钢筋发生锈蚀是影响其耐久性的主要因素之一。而且箍筋直径较小以及保护层厚度小等不利因素,箍筋的锈蚀程度通常会比纵筋的锈蚀程度高。尽管海内外众多专家对钢筋混凝土构件的锈蚀问题进行了大量研究,其中对提高构件抗剪性能的方法和理论的研究也是较为重要的内容。目前采用U型箍筋加固RC梁抗剪性能的研究较少,因此U型箍筋加固技术和理论仍然有待进一步研究。本文通过8根锈蚀RC梁的静载破坏试验,研究在不同抗剪影响因素下对U型箍筋加固锈蚀RC梁加固效果的影响。主要内容和结论如下:(1)对既有混凝土结构抗剪性能的研究现状进行了阐述,从3个方面考虑介绍了钢筋锈蚀对承载力的影响;详细介绍了影响RC梁抗剪承载力的抗剪参数以及RC梁相关抗剪加固方法。(2)进行8根锈蚀RC梁的静载破坏试验,对比分析锈蚀RC梁采用U型箍筋加固在不同抗剪参数下的极限承载力、裂缝、变形能力的变化规律。试验结果表明:采用本文方式布置U型箍筋加固能有效抑制斜向主裂缝的延伸,延缓裂缝的发展,提升RC梁的的剪切开裂荷载和极限抗剪承载力,极限抗剪承载能力提高幅度为28.2%~38.4%,平均提升幅度为30.7%。采用U型箍筋抗剪加固,加固剪跨比较大的梁比加固剪跨比较小的梁效果要好,加强了 U型箍筋与梁内箍筋共同参与抗剪受力的程度。加固梁在相同荷载作用下,随着配箍率的增大,其剪切开裂荷载也增大,斜裂缝宽度也相应减小,箍筋达到屈服也相应延后。增加U型加固箍筋直径对试验梁的极限承载力有一定程度提高,而且箍筋锈蚀率越大,极限承载力提高幅度越明显。(3)在本次U型箍筋加固锈蚀RC梁抗剪性能试验结果基础上,考虑试验加固梁的箍筋锈蚀影响,根据试验所得数据进行回归拟合分析得到了 U型箍筋抗剪加固的锈蚀折减系数,建立U型箍筋加固锈蚀RC梁抗剪承载力计算公式,计算值与试验值较为接近,吻合度较高,可以用于估算锈蚀RC梁采用U型箍筋加固后的抗剪承载力,可为锈蚀后该类RC梁的加固设计提供参考。
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