HPFL加固受火RC梁抗剪力学性能研究

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高性能复合砂浆钢筋网(HPFL)加固法是一种有效的混凝土结构加固补强措施,具有较好的耐久性、耐腐蚀性和耐高温性,对结构的净空影响较小,能够与旧混凝土界面很好的结合、共同工作,是一种值得大力推广的加固方法。本文在国内外研究的基础上,对高性能复合砂浆钢筋网加固加固受火RC梁抗剪承载力和考虑剪切变形影响的挠度进行了理论推导,并用已有试验进行了验证。本文的主要研究内容如下:1.总结了国内外学者对受火(高温)后混凝土和钢筋的各项力学性能和热工性能的研究,提出了本文简化计算的模型。2.采用桁架-拱模型,对HPFL加固受火RC梁的抗剪承载力进行了理论推导,通过已有试验数据验证了所提出的抗剪承载力计算公式。3.根据有效惯性矩法和结构力学理论知识,提出了HPFL加固受火后钢筋混凝土梁的截面抗弯刚度和截面抗剪刚度以及挠度的理论计算公式,并通过已有试验数据对其进行了验证。4.不考虑钢筋混凝土梁遭受火灾时沿梁长度方向温度场的变化,对钢筋混凝土梁遭受火灾时截面二维温度场进行有限元数值模拟分析得到了梁截面分别在900s、1800s、3600s、5400s和7200s时的截面温度场,混凝土截面6个温度输出点的温度-时间变化曲线,以及900s、1800s、3600s、5400s和7200s时梁截面中心线上温度-高度变化曲线。受火初期,构件受火边缘内部的温度急速上升,然后随时间的增加,温度上升的速率越来越小;构件绝热边缘中心线上的温度输出点,初期温度升高很慢,随着时间的增加,温度上升的速率有一定程度的提高。构件横截面中心线上的温度变化在距受火边缘较近的部分幅度较大,在距受火边缘较远部分温度变化的幅度不明显。5.分别对遭受火灾(高温)后三面加固梁和四面加固梁的斜截面抗剪承载力和考虑剪切变形的影响伸臂段集中力作用处的挠度进行了ABAQUS有限元数值模拟计算,计算了加固钢筋网在抗剪承载力中的直接有效贡献,与理论公式进行了对比,数值模拟计算结果与理论公式计算结果基本吻合。
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