预应力钢板箍加固高轴压比框架柱抗震性能研究

提出一种采用预应力钢板箍对钢筋混凝土矩形截面柱进行抗震加固的方法。进行9个采用预应力钢板箍加固的高轴压比RC短柱试件的低周反复加载试验。主要研究轴压比n、箍板特征值η、预应力水平α等参数对采用预应力钢板箍加固技术加固混凝土矩形截面柱的抗震性能的影响。通过试验检验了加固试件的破坏形态、强度、变形能力、滞回特性和耗能能力等重要抗震性能指标。结果表明,采用预应力钢板箍加固可大幅改善高轴压比RC短柱的抗震性能;加固柱的抗震性能和变形能力随着箍板配置特征值和预应力水平的增大而增大,随轴压比的增大而减小。横向预应力钢板箍能够有效抑制斜向剪切裂缝的开展,将试件的破坏形态由剪切破坏转变成具有较好延性的弯曲破坏。该加固技术克服了以往框架柱抗震加固存在的明显缺点,可最大限度地改善加固构件的抗震性能,是一种具有广泛应用前景的抗震加固方法。

设置外包预应力钢板箍RC短柱抗震性能研究

提出一种采用预应力钢板箍对钢筋混凝土矩形截面柱进行抗震加固的方法.通过6个采用预应力钢板箍加固的RC短柱试件的低周反复加载试验,研究采用横向预应力钢板箍加固混凝土矩形截面柱的抗震性能.主要试验参数为横向箍板的预应力水平和试件的轴压比.通过试验检验了加固试件的破坏形态、强度、变形能力、滞回特性和耗能能力等重要抗震性能指标.结果表明,采用预应力钢板箍加固后的短柱的抗震性能得到大幅度提高,横向预应力钢板箍能够有效抑制斜向剪切裂缝的开展,将试件的破坏形态由剪切破坏转变成具有较好延性的弯曲破坏;加固后试件的变形能力得到大幅度提高,且位移延性比随横向预应力水平的提高而有所增大;试件耗能性能随预应力水平的增大而提高.

配置预应力钢板箍RC墩柱震损后轴压性能试验

为研究配置预应力钢板箍(prestressed steel jacket,PSJ)RC墩柱遭受地震破坏后的抗倒塌能力,通过对配置PSJ墩柱进行低周往复加载以模拟震损墩柱,进行7个带PSJ墩柱震损试件的轴压性能试验,研究参数包括钢板箍配箍特征值和箍板预应力度。研究结果表明:配置PSJ对震损墩柱的轴压性能影响显著,震损带PSJ墩柱的抗倒塌能力远比震损无PSJ墩柱的大;在轴压试验过程中,震损带PSJ墩柱的破坏集中在试件中部,呈现轴压试件的典型破坏特征;在竖向荷载作用下,PSJ对震损墩柱仍能提供良好的横向约束,使带PSJ墩柱具有较强的抗倒塌能力;配箍特征值越大,带PSJ墩柱的轴压承载力和变形能力越强;箍板预应力度对震损墩柱的轴压承载力影响较小,但震损墩柱的变形能力随着箍板预应力度的提高而降低。

预应力钢板环箍加固设计和施工

利用钢材的热胀冷缩原理,通过箍板降温回缩对加固柱混凝土产生预压应力,使核芯混凝土处于三向受压状态,从而有效提高混凝土强度和变形能力。用形状改变比能理论对混凝土三向受压进行受力分析,对预应力加固缀板进行详细设计,并进行施工、检测并从中得到的经验。

预应力钢板用于桥梁或梁板加固技术

浙江省是桥梁大省,桥梁总数位居全国第三。同时,由于早期修建的桥梁技术标准低,交通流量大,以及超载的运行,使桥梁出现了大量病害。在常规的该类病害加固中,采用粘贴普通钢板、碳纤维布、预应力碳纤维板等是主要的加固方法。但这些加固方法由于受加固方法特点的影响,存在加固材料恒载不受力,结构刚度提高有限,结构裂缝不能恢复等缺陷。在此,提出一种新的对粘贴的普通钢板预施加预应力技术,消除加固钢板材料的活载受力滞后现象,同时,也可一定程度上弥合原有结构裂缝,提高结构的整体刚度和耐久性,从而使后加固材料与旧梁板完整结合,恒载、活载均共同受力,并提高加固效果。

混凝土箱梁桥的预应力钢板加固技术

近年来,随着我国城市建设不断精细化,市政基础设施建设也越来越复杂,导致一般新建工程施工对既有市政设施产生了一定的影响,特别是对一些相邻的老旧交通设施影响较大。基于此,阐述了一则地下工程施工对相邻桥梁产生较大影响的案例。该案例在现有预应力混凝土箱梁桥的预应力损失和墩柱差异沉降的影响下,出现了混凝土箱梁开裂和梁体下挠病害,直接影响到桥梁的运营安全,同时导致桥下净空受到限制,故建议采用预应力钢板加固的方法解决桥梁病害。具体措施为:利用锚栓和粘钢胶将加固的钢板固定在箱梁底板,通过施加预紧力和桥梁顶升技术将预应力施加在加固钢板上,使预应力钢板与加固后的主梁共同受力,从而达到桥梁维修加固的目的。采用该种维修加固方法,既恢复了一部分预应力混凝土箱梁的刚度,又改善了主梁下缘的应力状态,是一种有效的桥梁维修加固方法,可为类似工程的处理提供借鉴。

预应力钢板箍加固RC柱轴压性能试验研究

进行了5个采用预应力钢板箍加固的RC柱试件和1个未加固RC柱对比试件的单调加载试验,重点研究预应力钢板箍加固RC柱的轴压性能和加固构件轴压承载力计算方法。试验主要参数包括钢板箍预应力水平和钢板箍配箍特征值。试验结果表明:采用预应力钢板箍加固RC柱可显著改善其轴压性能,不仅可有效提高柱的轴压承载力,还能使加固柱具有较好的变形能力。在试验研究基础上探讨了预应力钢板箍加固RC轴压柱受力机理,分析了各主要参数对加固柱轴压承载力的影响。分析结果表明:预应力钢板箍强度发挥系数与钢板箍预应力水平和钢板箍配箍特征值等因素有关。采用叠加方法,提出加固柱轴压承载力计算式,计算结果和试验结果总体吻合良好。

预应力钢板箍加固RC短柱抗剪承载力试验研究

进行了9个采用预应力钢板箍(Prestressed Steel Jacket,PSJ)加固的RC短柱试件的单调加载试验。重点研究预应力钢板箍加固RC短柱的抗剪性能和加固构件受剪承载力计算方法。主要试验参数包括箍板预应力度和箍板配置量。试验结果表明:采用预应力钢板箍加固RC短柱可显著改善其受剪性能,不仅可有效提高构件的抗剪承载力,并能使最终出现剪切破坏的加固短柱具有较好的变形能力。在试验研究基础上探讨了预应力箍板加固的受剪机理,分析了各主要参数对加固柱受剪承载力的影响及其规律。分析结果表明:预应力箍板的受剪系数与箍板预应力度和箍板配箍特征值等因素有关。基于叠加方法,提出了箍板受剪系数和加固柱抗剪承载力计算公式,计算结果和试验结果总体吻合良好。研究成果可为预应力钢板箍加固RC柱的抗剪设计提供依据。

预应力钢板箍与CFRP复合加固RC墩柱轴压性能试验研究

提出一种新型的采用预应力钢板箍(PSJ)和碳纤维布(CFRP)复合加固钢筋混凝土(RC)墩柱加固方法(简称PSJ-CFRP)。为验证该新型加固技术的可行性和有效性,进行了8个足尺圆形墩柱轴压性能试验,研究参数包括不同加固方法(PSJ、CFRP和PSJ-CFRP)、钢板箍预应力水平、PSJ与CFRP加固配箍特征值等,比较分析采用不同加固方式加固试件的加固效果、破坏形态和承载力等,研究了PSJ-CFRP复合加固RC墩柱的受压机理,钢板箍预应力度、PSJ与CFRP加固配箍特征值等关键参数对试件轴压性能的影响和规律。试验结果验证了PSJ-CFRP复合加固技术的有效性,CFRP与钢板箍协同工作、优势互补,既提高了试件的承载能力,又改善了试件的变形性能,加固试件呈现延性破坏特征。采用CFRP加固的试件,试件的承载能力得到提高,但变形能力降低,呈现脆性的破坏特征。在相同加固配箍特征值下,减小加固箍板净间距能取得更好的加固效果。在试验和理论分析的基础上,提出了PSJ-CFRP复合加固RC墩柱轴向受压承载力计算公式,能较好地预测加固墩柱的轴心受压承载力。

U形预应力钢板箍加固T形截面钢筋混凝土梁受剪性能试验研究

为改进T形截面钢筋混凝土(RC)梁的受剪加固工艺,提出了一种采用U形预应力钢板箍对T形截面RC梁进行受剪加固的技术。采用简支梁跨中集中力加载的方法,完成了1个足尺未加固RC梁和5个足尺加固RC梁的单调静载试验,研究U形钢板箍间距和预应力水平对加固RC梁受剪性能的影响。通过试验得到了试件的损伤发展过程、破坏形态、荷载-变形曲线以及钢板箍、钢筋和混凝土的应变曲线。研究表明:采用U形预应力钢板箍可有效提高既有T形截面RC梁的斜截面受剪承载力,试件受剪承载力随钢板箍间距的减小而提高,最大提高幅度可达46.1%。当钢板箍间距小于400mm时,加密钢板箍对试件受剪承载力的提高作用逐渐减弱。钢板箍预应力水平在0.35以上时,进一步提高预应力水平对试件受剪承载力无明显影响。提出了U形预应力钢板箍加固T形截面RC梁受剪承载力的计算式,计算结果与试验结果吻合良好,可为既有T形截面RC梁的加固设计提供参考。

预应力钢板箍约束RC柱轴压性能数值模拟及试验验证

为研究预应力钢板箍(Prestressed Steel Jacket,PSJ)约束下RC柱的轴压性能,分析施加横向预应力构件的轴压作用机理,建立了PSJ约束RC柱有限元模型,开展弹塑性数值模拟,并进行试验验证。结果表明,增大箍板预应力能减小约束RC柱竖向裂缝宽度,提高其轴压承载力,但可能减小约束柱的轴向峰值变形。箍板配箍特征值的增加能够显著提高约束RC柱的承载力和变形能力,并改善其破坏模式。由于箍板与RC柱外表面间空隙的存在,预应力钢板箍的拉应变增量要滞后于箍筋的拉应变。

预应力钢板带加固砖砌体墙抗剪承载力计算方法

基于预应力钢板带加固砖砌体墙单调及低周往复水平荷载试验研究结果,采用了Ganz提出的双向受压下各向异性砖砌体墙的破坏准则对试验数据进行分析,并将理论计算结果与试验结果进行了对比分析,二者吻合较好,证明了该计算方法的可行性。此外,结合预应力钢板带加固砖砌体墙的受力特点,针对水平压应力与砖砌体墙水平抗压强度的比值给出了建议。

PSJ加固T形RC梁钢板箍有效预应力的计算方法

为确定不同加固阶段预应力钢板箍(PSJ)的有效预应力计算方法,对加固过程中和加固之后PSJ的实际应变进行监测.通过对原型试件加固过程的监测,提出螺栓预紧扭矩和PSJ有效应变之间的关系.对10个加固后的PSJ进行200h的应变监测,研究不同预应力水平下PSJ应变随时间的变化规律.研究结果表明:预应力水平较低时,PSJ有效应力随时间有一定波动,预应力未出现明显衰减;预应力水平较高时,PSJ有效预应力随时间衰减,最大衰减比为35%.

钢板-预应力砼组合连续梁荷载试验检测技术

介绍了某4层全互通立交桥Y形钢板-预应力砼组合连续梁的静、动载试验检测方案、检测过程和使用的仪器设备;说明了利用挠度对试验过程进行控制的方法,并与应变控制方法进行了比较。

地下综合管廊基坑二次开挖支护采用钢板桩+预应力锚索形式技术研究

为保证北京市市委相关部门2017年投入使用,提高行政办公区市政基础设计建设水平,提升北京城市副中心市政配套品质,同时响应国家加速推广城市地下综合管廊西建设要求,规划在行政办公区及周边市政基础设施建设中建设综合管廊。本文主要对地下综合管廊基坑二次开挖支护采用钢板桩+预应力锚索形式技术进行研究。

体外预应力+钢桁架横隔梁+粘贴钢板加固开裂桥梁力学性能研究

针对某25 m跨径先简支后连续预应力混凝土小箱梁桥(主梁底板、腹板出现裂缝病害,抗弯承载力不足)经采用体外预应力+钢桁架横隔梁+粘贴钢板组合加固方法加固后,通过试验跨小箱梁各控制断面应力、纵横向挠度及基频加固前后测试对比,研究该加固方法的有效性,结果表明该组合方法对桥梁的承载力和使用性能均有所改善,但仍无法使桥梁达到未损伤前的受力状态,并满足设计要求。

两种预应力主动加固桥梁技术分析

文章以湖州某立交桥梁工程为例,针对该桥的现场病害情况,对预应力钢板加固以及体外预应力加固方法进行了应用分析。结果表明:预应力钢板加固以及体外预应力加固方法均能较好地改善箱梁的应力状态,较大幅度地提高结构的承载能力;根据理论计算比较,同等条件下结构体外预应力加固效果优于预应力钢板加固效果。

组合加固足尺预应力混凝土空心板梁抗弯性能

对3片足尺预应力混凝土空心板梁进行抗弯性能试验,其中1片足尺梁不进行加固,2片分别采用钢板-混凝土组合加固和钢板-预应力混凝土组合加固,分析了试验梁主要部位的应变、滑移、裂缝分布、承载力、刚度和延性;基于试验梁塑性破坏机理,并考虑二次受力的影响,推导了足尺试验梁的抗弯极限承载力计算公式。试验结果表明:加固后试验梁的破坏形态表现为塑性弯曲破坏,跨中横截面变形符合平截面假定;组合加固钢板与新混凝土之间以及加固部分与原结构之间相对滑移小于0.05mm,因此,加固后试验梁各部分协同工作性能较好;与未加固梁相比,钢板-混凝土组合加固试验梁抗弯极限承载力提高了1.08倍,钢板-预应力混凝土组合加固试验梁抗弯极限承载力提高了1.43倍,因此,组合加固能显著提高试验梁的极限承载力;与未加固梁相比,2片加固试验梁的延性系数均提高了21%,当试验荷载为200kN时,2片加固试验梁刚度分别提高了1.55、3.07倍,因此,组合加固能显著提高试验梁的刚度和延性;与钢板-混凝土组合加固技术相比,钢板-预应力混凝土组合加固技术对试验梁在使用阶段的承载性能和刚度的提高更加明显;2片加固试验梁抗弯极限承载力的计算值与试验值的比值分别为0.94和0.96,因此,抗弯极限承载力计算公式计算精度较高,可用于钢板-混凝土组合加固预应力混凝土空心板梁的抗弯承载性能计算与分析。

法国Roissy机场的全新玻璃客运大堂

法国Roissy-Charles-de-Gaulle机场的最新机场大楼,无论其规模或建筑工程,都是一项高技术挑战。整个项目采用了一套特别设计的建筑技术,使整个大堂毋须中间支撑。这项玻璃屋顶的工程由Eiffel和Laubeuf两家公司携手合作,在结构复杂的几何形建筑上,安装近3万平方米由Favilor公司生产的特种玻璃。今天向读者介绍这一项引人注目的法国技术工程。