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粘钢加固混凝土梁的粘结应力研究

发布时间:2021/05/25
粘钢加固混凝土梁的粘结应力研究

  在粘钢加固工程中,任何引起加固钢板与混凝土界面的剥离破坏,都有可能导致加固的失效,且破坏具有显著的脆性。对粘贴钢板加固钢筋混凝土梁,钢板与梁底混凝上的剥离破坏使混凝土梁与钢板不能很好的共同工作,钢板的强度不能得到充分发挥。因此,分析钢板与梁底混凝上的粘结应力,是研究钢板加固剥离破坏承载力的关键问题。
  对受任意线性荷载作用下采用粘钢加固法的混凝土梁进行分析,推导了计算钢板端部的正应力和剪应力的一般公式。由于钢板和构件的结合效果取决于三个环节,即钢板与胶层之间,胶层自身以及胶层与混凝土之间。以往试验结果与工程实践表明,一般以胶层与混凝土之间的结合环节最为薄弱。利用弹性分析理论,建立了一个考虑粘钢加固混凝土梁滑移效应影响的梁滑移量计算公式。
  在粘结过程中,由于胶层材料本身存在杂质、气泡或粘结界面有缺陷等形成空鼓缺陷区,这些因素会产生局部应力集中现象。本文并进一步根据有关文献的试验参数对粘钢加固钢筋混凝土梁在静力条件下的粘结应力进行数值仿真分析:模拟加载条件,采用合理的材料模型和本构关系,对钢板受弯加固混凝土梁进行数值模拟试验,改变各种参数取得试验不宜获得的结果;结合有限元理论,通过改变各种参数即影响钢板与被加固构件间粘结应力的各种因素:荷载改变、二次受力、在跨中时的空鼓缺陷区长度、在锚固区时的空鼓缺陷区长度、空鼓缺陷区位置、空鼓缺陷区段数、胶层厚度、胶层弹性模量、外贴钢板厚度、外贴钢板弹性模量、外贴钢板至支座距离等,分析各种参数对钢板与梁底混凝土界面的粘结应力分布的影响;提出通过处理钢板端部胶层来减小钢板端部界面粘结应力峰值的措施,更好的保证粘结胶及钢板的协同工作。研究结果为进一步完善粘钢法加固设计提供重要的参考资料。