考虑分阶段受力的粘钢加固钢筋混凝土梁抗弯承载力计算

粘钢加固钢筋混凝土受弯构件,加固前原构件截面已存在应变和应力,而新粘钢板在新增荷载下开始受力,桥梁构件具有不同受力阶段的特点。现有《公路桥梁加固设计规范》中未给出T形截面梁粘贴钢板加固受弯构件正截面承载能力计算公式,而且也不能反映各阶段材料的受力特点。本文根据粘贴钢板加固钢筋混凝土T形截面梁发生适筋破坏,建立了正截面极限承载力计算公式,并对粘贴钢板的应力取值进行了分析,在常用的粘贴钢板厚度内,可直接取钢板的抗拉强度设计值。并根据平截面假定,建立了各阶段混凝土、钢筋和钢板应力的计算公式,材料的最终应力按叠加原理计算得到。算例分析表明,本文所建立的正截面抗弯承载力计算公式可行,可供桥梁加固设计参考。     

粘贴钢板或碳纤维加固受弯构件效果对比试验研究

通过两组钢筋混凝土简支梁在相同条件下预先加载至开裂后采用受拉边粘贴钢板或粘贴碳纤维布,受压边增大截面的加固试验,对比两种情况下的梁的跨中挠度、原受拉钢筋应变、新增钢板或碳纤维应变、原梁顶混凝土应变及新增混凝土顶面应变随弯矩的变化,分析其加固效果.结果表明:粘贴钢板加固与粘贴碳纤维加固相比,前者对截面各新旧材料受力和梁的刚度改善程度明显高于后者;前者对抗弯能力提高方面也明显优于后者;后者适合用于梁的抗裂加固,而不适合用于提高抗弯能力及变形能力加固;涂抹法粘贴钢板加固在抑制裂缝开展方面不如粘贴碳纤维加固;对适筋梁,纤维的高强度难于得到发挥.     

钢板与预应力碳纤维布组合加固RC梁抗弯承载力分析

为了解决钢筋混凝土梁抗弯承载力降低的问题,提出了一种将钢板锚固于钢筋混凝土梁底部,碳纤维布施加预应力后粘贴于钢板上,实现对梁进行的组合加固的新方法;推导出了组合加固梁在适筋破坏范围内的正截面承载力计算公式。并将计算结果与相关文献的试验数据进行了对比,发现:1)理论计算值与相关文献试验值较为接近,试验中梁的破坏模式与和理论预测的破坏模式基本吻合;2)相对于单一粘贴碳纤维布加固梁,组合加固梁的极限弯矩提高了37.4%~57.1%,屈服弯矩提高了60.4%~95.7%;3)相对于单一粘贴钢板加固梁,组合加固梁的极限弯矩提高了25.4%~39.7%。因此,钢板与预应力碳纤维布组合加固技术可有效提高梁的抗弯性能。     

办公楼的加固与改造个案分析

办公楼因改造而加固,可用加大截面法加固柱和用碳纤维布粘贴加固梁板的方法,施工中应重视对结合面的处理。     

粘贴碳纤维或钢板加固受弯构件的效果对比

粘贴碳纤维或钢板是桥梁加固中常用的两种被动加固方法,以粘贴碳纤维布和钢板加固钢筋混凝土T梁为例,从加固计算原理、加固后承载力、各材料强度和刚度方面对比分析加固效果.计算结果表明:粘贴1~3层碳纤维布加固与粘贴4~10 mm钢板加固对比,前者对梁的承载力及刚度提高效果都不如后者;粘贴碳纤维布的高强度没有得到充分发挥,加固对各材料的应力强度改善不明显,适合于构件的抗裂性加固;若要提高梁的承载力和整体刚度,采用粘贴钢板加固比较合适.     

粘钢加固及粘钢板与CFRP复合 加固损伤RC板抗弯试验研究

对7块使用近60年的RC桥面板采用粘贴钢板加固法及粘贴钢板与CFRP复合加固法加固后进行抗弯性能试验研究.试验对比研究了不同加固方式下试验板的承载力、刚度、裂缝、应变以及破坏形态等变化规律.试验结果表明:两种加固方法均能有效提高试验板的抗弯性能;粘贴2 mm、4 mm和6 mm厚钢板试件的承载力分别提高52.5％、126.0％和162.5％,复合加固试验板承载力分别提高87.0％、148.0％和158.5％;采用钢板和CFRP复合加固既有损伤受弯构件时,CFRP的加固作用能得到充分的发挥;对于粘贴钢板加固法,现行规范和规程可用于既有损伤RC板的抗弯承载力计算;运用本文提出的考虑损伤影响的粘钢加固及粘钢板与CFRP复合加固既有损伤构件抗弯承载力计算方法所得的计算值与试验值吻合较好.     

有关《公路桥梁加固设计规范》部分条款的探讨

对交通运输部新近发布的<公路桥梁加固设计规范>有关粘贴钢板加固法、粘贴纤维复合材料加固法的一些条款进行探讨,通过一些算例及材料参数对比、分析.说明粘贴钢板加固受弯构件极限承载能力计算时按规范中的算法其结果不符合实际受力情况,钢板应力均远大于常用钢板屈服强度;极限承载能力计算不能反映加固构件分阶段受力的特点;碳纤维材料容许拉应变的三个限制条件有两个没有必要,可直接取0.007.     

粘贴钢板在旧桥加固中的应用

介绍了粘贴钢板法加固桥梁的原理以及加固特点，阐述了粘贴钢板法的加固设计方法和影响粘贴钢板加固强度的各种因素，并对粘贴钢板法的加固施工技术进行了详细论述，以供类似工程参考。     

受压区侧面粘贴钢板的钢筋混凝土梁短期刚度研究

对受压区侧面粘钢混凝土梁进行了静力试验,试验中测量了不同集中荷载作用下的钢筋混凝土梁在不同配筋率、不同粘钢截面面积时的跨中挠度。考虑粘贴钢板的作用,将受压区粘贴的钢板换算成混凝土,得到一个T形截面,给出了考虑粘贴钢板作用的混凝土梁短期刚度计算方法。讨论了集中荷载、配筋率和粘钢截面面积等因素对受压区侧面粘贴钢板的钢筋混凝土梁短期刚度的影响。     

粘钢加固梁钢板锚固长度的试验研究

粘贴钢板是结构加固的重要方法之一，本通过两组加固试验梁的研究，探讨了粘贴钢板长度L．对梁承载力及破坏的影响，通过加固梁端部应力状态分析及破坏形态，明确了加固梁弯剪破坏原因，为工程加固设计提供依据．     

粘贴钢板法在钢筋混凝土T梁桥加固中的应用

钢筋混凝土T梁桥采用粘贴钢板法加固,可以提高旧桥承载能力,延长桥梁使用寿命,满足现代化交通运输的需要.结合G108线玉斗桥加固的工程实例,叙述了粘贴钢板法的设计方案、粘贴钢板的施工工艺、施工方法等内容.     

钢筋混凝土桁架拱桥承载力加固的力学性能对比分析

由于设计标准的原因,早期的钢筋混凝土桁架拱桥不满足现代交通需求时,需做承载力加固处理。采用粘贴钢板、全部截面箱型转换和关键截面箱型转换等3种加固方法,通过Midas/Civil和有限元分析(finite element analysis,FEA)软件建立某桁架拱桥加固前后的计算模型,对比分析其在静力、动力和稳定性等方面的加固效果。结果表明:全部截面箱型转换加固在改善结构受力,降低结构下挠变形,提高刚度及稳定性方面优势明显;粘贴钢板加固在提高面外刚度和稳定性方面表现不足;关键截面箱型转换加固由于其结构本身缺陷,加固效果不理想。     

二次受力对粘贴钢板加固梁承载力的影响

考虑到现行《公路桥梁加固设计规范》中粘贴钢板加固钢筋混凝土梁承载力计算公式的不足,应用弹性力学理论通过对正截面受弯承载力等计算公式进行理论推导,分析了二次受力对加固效果的影响。研究结果表明:考虑二次受力影响,钢筋混凝土梁粘贴钢板加固后极限承载力理论计算公式与不考虑二次受力有一定差异;在适筋梁破坏下,随第一次受力情况,二次受力对界限受压区高度有不同的影响;依据受拉区所需最大粘贴钢板量计算公式,可以避免加固后梁出现超筋脆性破坏。     

黏结型钢加固梁设计方法及软件开发

根据黏结型钢加固梁的截面应变,建立截面力平衡和弯矩平衡方程,研究黏结型钢加固梁的中和轴位于原梁截面和型钢截面时对加固梁承载力的影响.结果表明:当中和轴不在混凝土梁截面内时,黏结型钢组合截面积会增加,加固梁中钢筋和混凝土的力学性能未能充分发挥,加固后梁的承载力提高不显著.在此基础上,给出了加固梁中和轴最适宜的变化范围以及黏结型钢加固梁的截面选型和校核方法.利用Visual C++开发出适合于工程应用设计计算软件,该软件操作简单易操作,交互界面人性化,能显著提高加固设计的速度.     

既有建筑改造结构体系加固原则与技术应用

本文讨论了既有建筑改造结构体系加固的一般原则,并分析了包括增大截面法、外包钢法、外部粘钢法、粘贴纤维材料法、预应力加固法等在内的结构体系加固技术及其应用。     

粘贴胶合竹板加固钢筋混凝土梁试验

对7根钢筋混凝土梁(RC梁)粘贴胶合竹板加固的对比试验进行研究,其中2根为对比试件,1根为弯剪区粘贴碳纤维增强复合材料(CFRP)布抗剪加固试件,4根为梁底粘贴5~20 mm厚胶合竹板抗弯加固和弯剪区粘贴CFRP布抗剪加固试件。研究结果表明:梁底粘贴胶合竹板加固RC梁的极限受弯承载力提高16%~118%,平均为62%;极限位移降低59%~80%,平均为69%。粘贴胶合竹板加固试件跨中截面应变仍基本符合平截面假定,弯曲刚度随粘贴胶合竹板厚度的增加而增加。粘贴胶合竹板加固混凝土梁的理论计算和有限元分析(FEA)结果均与试验值吻合较好。     

既有大跨度框架结构内增层改造设计与分析

结合某既有大跨度框架结构特点和改造后的功能要求,比较分析了增层改造各类结构方案的特点,阐述了钢柱子、压型钢板混凝土细合楼板的优点,设计加固了既有框架结构的梁、柱子及基础,特别对新增设的钢柱子、梁与既有构件之间的连接进行了大样设计,保证了新旧构件连接的整体性和可靠性。     

箱形混凝土梁粘贴碳纤维布的受弯承载力

为研究箱形混凝土梁粘贴碳纤维布后的受弯性能及承载力,对8根不同混凝土强度、配筋率、碳纤维布加固量、U形箍间距的混凝土梁进行试验.研究结果表明:粘贴碳纤维布能够有效改善梁受弯性能,提高梁的屈服荷载和极限荷载,能够充分发挥其高强特性,得到了很好的加固效果;由于粘贴碳纤维布属于被动加固,且材料很薄,在加载初期发挥的作用很小,故对梁的开裂荷载影响较小;该加固方法对屈服前梁的刚度影响很小,屈服后梁的刚度有一定的提高;标准梁受压区高度x≤2a's时,由于混凝土不参加计算,故无需考虑箱形梁的特殊截面,设计时可采用《混凝土结构设计规范》中矩形截面梁的计算公式,计算精度较高;碳纤维布加固梁在受压区高度x≤2a's时,参照《公路桥梁加固设计规范》中计算公式,但计算精度不高,通过对折减系数的修正,能够使计算结果更加精确.     

锈蚀梁钢板加固后可靠指标提高量分析与计算

为了研究锈蚀梁粘贴钢板加固后可靠指标的提高量,依托锈蚀梁加固前后承载力试验研究,根据锈蚀钢筋与混凝土的粘结系数以及9根锈蚀后加固试验梁的实测弯矩值,拟合了钢板与锈蚀RC梁的协同工作系数。根据拟合结果建立了锈蚀梁加固完成时抗力计算模型,依据误差传递公式得出了抗力的均值和方差的计算公式,用JC法迭代计算了锈蚀梁加固前后可靠指标提高量,计算对比分析了保护层厚度、钢筋锈蚀率和加固钢板厚度对可靠度提升的影响,并进行了参数敏感性分析。研究结果表明,保护层厚度和钢筋锈蚀率对锈蚀梁可靠指标提高量影响较小;钢板厚度对结构可靠指标提高量影响较大,板厚从3 mm变到5mm,结构可靠指标提高量增加了近1倍。     

从工程实例谈加固法在屋架加固中的应用——以体外预应力加固法为例

目前混凝土结构的加固常用方法主要有增大截面加固法、外粘型钢加固法、外加预应力加固法．粘贴纤维复合材料加固法和粘贴钢板加固法等。其中外加预应力加固法即体外预应力加固法,没有其他加目方法中常见的效应滞后的缺陷,是一种有效的主动加固方法。本文结合工程实例,探讨采用体外预应力加固技术进行屋架加固的过程。