【摘要】：隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步,節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境已經(jīng)成了當(dāng)今中國(guó)社會(huì)發(fā)展的基本準(zhǔn)則。在這種時(shí)代背景下,我國(guó)就有大量的既有建筑亟待加固維修。目前為止,已經(jīng)被提出的加固方法眾多。相比之下,體外預(yù)應(yīng)力加固具有其獨(dú)到之處。本文以國(guó)家自然科學(xué)基金(51468040)項(xiàng)目為依托,通過(guò)對(duì)斜腹桿體外預(yù)應(yīng)力(索預(yù)應(yīng)力)加固技術(shù)和橫向鋼帶預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)整體加固的框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了受力特性分析。本文主要工作和結(jié)論如下:(1)對(duì)經(jīng)梁端預(yù)應(yīng)力加固和梁跨段斜腹桿體外預(yù)應(yīng)力加固的簡(jiǎn)支梁(梁?jiǎn)卧?進(jìn)行了受剪理論分析,提出了加固混凝土簡(jiǎn)支梁的受剪承載力計(jì)算式。用軟件ABAQUS建立了15根梁進(jìn)行了分析與驗(yàn)證。得出:1)索預(yù)應(yīng)力的調(diào)幅作用和鋼帶預(yù)應(yīng)力的補(bǔ)強(qiáng)作用能形成互補(bǔ)優(yōu)勢(shì),提高梁的承載能力、約束梁的變形。與原梁相比,剪跨比?=1.56時(shí),極限荷載最大提高29.8%,相應(yīng)撓度減小25.1%。僅加預(yù)應(yīng)力索時(shí),隨著荷載增加,索應(yīng)力增大并最終屈服;聯(lián)合加固時(shí),除索垂度為200mm的梁外,其余的梁隨著荷載增加,鋼帶先受剪屈服,索應(yīng)力減小,梁因材性極限而破壞。2)索預(yù)應(yīng)力能限制裂縫的形成、調(diào)整裂縫的分布、開(kāi)裂角度,使裂縫跨過(guò)更多的箍筋和鋼帶。3)適當(dāng)?shù)募艨绫仁锹?lián)合加固的重要前提。根據(jù)分析結(jié)果,建議剪跨比在1.0~2.0之間為宜,加固效果最優(yōu)。(2)對(duì)3個(gè)加固工況(包含18個(gè)子工況)和1個(gè)未加固工況下的一榀框架施加了豎向和水平倒三角荷載,進(jìn)行了縱向加固效果對(duì)比和橫向因素變化分析。得出:1)加固能提高梁材料的利用率,約束梁跨中的撓度。對(duì)柱實(shí)現(xiàn)了卸荷,使柱有了受力的“富余空間”,但由于索加固所產(chǎn)生的側(cè)移與索預(yù)應(yīng)力成正比,索預(yù)應(yīng)力越大,柱P-(35)效應(yīng)越顯著,施加索預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的次軸力對(duì)柱的橫向影響較大,對(duì)于柱的抗剪不利。2)柱及節(jié)點(diǎn)加鋼帶對(duì)由索預(yù)應(yīng)力引起的側(cè)移沒(méi)有明顯改善,但提高了柱的延性和承載能力,顯著減小了節(jié)點(diǎn)拉損傷,延緩了節(jié)點(diǎn)壓損傷的發(fā)展。梁端鋼帶避免了近節(jié)點(diǎn)混凝土破壞而危及節(jié)點(diǎn),保證了索預(yù)應(yīng)力的有效性和加固的可靠性。(3)通過(guò)對(duì)不同加固狀態(tài)的3個(gè)框架模型進(jìn)行了模態(tài)分析和彈塑性時(shí)程分析。著重研究了3個(gè)模型在3條地震波的激勵(lì)下的變形與損傷。得出:1)3個(gè)模型的最大層間位移角均出現(xiàn)在底層,加固框架的層間位移角小于未加固框架,最大基底剪力值大于未加固框架。2)經(jīng)整體加固后的框架,在地震波激勵(lì)下,節(jié)點(diǎn)核心區(qū)鋼帶應(yīng)力隨時(shí)間逐漸減小。加固系統(tǒng)通過(guò)自身耗能和調(diào)動(dòng)梁跨中耗能可以延緩梁端受拉縱筋和底層柱底縱筋的屈服。3)加固后的混凝土框架節(jié)點(diǎn)拉損傷顯著減輕。加固有效地調(diào)動(dòng)了梁的材性,使梁上損傷分布比較均勻,較好的保證了節(jié)點(diǎn)的相對(duì)安全。
【圖文】：

常見(jiàn)加固方法

（b）斜腹桿體外預(yù)應(yīng)力加固簡(jiǎn)圖圖 1. 2 體外預(yù)應(yīng)力加固簡(jiǎn)圖力鋼帶加固法（Reinforcement of Prestressed Steel Strip）由西安建筑科技組長(zhǎng)期進(jìn)行研究，已有較為成熟的理論基礎(chǔ)[21-27]。通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行橫向約束，控制結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形，，減少和延緩裂縫的產(chǎn)生與發(fā)展，增強(qiáng)
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TU375.4

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本文編號(hào)：2701350