HTRCS加固RC偏压柱承载力计算方法研究

超强高韧性树脂钢丝网混凝土(HTRCS)是一种新型复合材料,由内嵌增强钢丝网和高性能树脂混凝土组成。为了获得HTRCS加固钢筋混凝土(RC)偏压柱正截面承载力的计算式,进行了材料性能试验研究,得出了加固材料的本构关系,结合已完成的HTRCS侧面加固RC偏压柱试验,对偏压柱的承载力进行了理论分析。根据试件破坏特征,不考虑钢丝网的抗压作用及树脂混凝土的抗拉作用,通过平截面假定,采用普通混凝土等效矩形应力图和树脂混凝土等效梯形应力图简化计算,提出了远轴侧加固和近轴侧加固偏压柱的两种正截面承载力计算公式,计算结果与试验值吻合较好,可为后续研究及工程应用提供理论依据。

钢筋钢丝网砂浆加固RC梁的抗剪试验

进行了钢筋混凝土(RC)原梁、钢筋钢丝网砂浆(SWM)加固RC梁和钢筋网砂浆(SM)加固RC梁的抗剪试验研究.结果表明:相对于SM加固法,SWM加固法能大幅度提高加固梁的抗剪承载力;即使在钢丝网用量很少的情况下(施工方便),加固梁仍具有良好的裂缝控制能力和相对较大的变形能力.同时,给出了加固梁的抗剪承载力和斜裂缝宽度的计算公式,其计算结果与试验结果基本吻合.

高性能树脂混凝土钢丝网薄层加固RC偏压柱试验研究

基于自主研发的可重复使用的加载装置,研究了配有钢丝网的高性能树脂混凝土薄层(HTRCS)对钢筋混凝土(RC)偏压柱的加固效果。通过8个大偏心试件研究了不同的加固位置和不同的钢丝网的布置层数对加固试件的破坏形式和极限荷载等的影响,并对比其中两个分别采用了不同加载装置的未加固试件的试验结果来分析自主研发装置对偏压柱受力状态的影响。最后为了进一步研究HTRCS加固RC偏压柱的加固机理,通过有限元软件分析了加固层的厚度和荷载的偏心距离等参数对加固试件承载力的影响。结果表明:该自主研发的装置不但能够较好地解决目前偏压柱试验竖向加载的安全性问题,而且能符合偏压柱的实际受力状态。HTRCS加固在受拉侧的试件破坏时受拉侧的裂缝分布与钢丝网的布置层数密切相关,当钢丝网的层数布置合理时,受拉侧的裂缝分布呈网状形;HTRCS加固在受压侧的试件破坏时受拉侧的裂缝间距与钢丝网的布置层数关系不大,但随着钢丝网的布置层数增大,受拉侧的裂缝宽度减少。HTRCS加固RC偏压柱能有效地提高试件承载力,但对于不同的加固位置,其加固机理不同。对于加固在受拉侧的试件,承载力的提高主要由钢丝网布置层数控制。当不布置钢丝网时,2 cm厚度的HTRCS加固试件受拉侧的承载力的提高仅为8%。对于加固在受压侧的试件,承载力的提高主要由加固层厚度控制。当不布置钢丝网时,2 cm厚度的HTRCS加固试件受压侧的承载力的提高可接近30%。当偏心距和柱截面沿偏心方向的长度的比值在0.7以上时,HTRCS加固在试件受拉侧的增强效果比加固在受压侧更明显。

三峡工程对外交通专用公路桥面铺装层设计与施工技术研究

详细分析了新型桥面铺装层材料的性能及其在国内外的应用情况，提出了三峡工程对外交通专用公路桥面铺装层合理的结构形式，并为工程实际应用提供了材料的选择、配合比设计方法、施工工艺等技术问题的研究成果。

高强钢绞线网加固混凝土粘结性能试验研究

通过高强钢绞线网聚合物砂浆加固层与混凝土结构的剥离破坏试验,对加固层与混凝土界面的剥离破坏特征进行了研究。探讨了单侧加固、植筋加固及U型加固等不同的加固方式对加固层抗剪承载力及抗剪强度的影响。试验结果表明,采用U型加固等增加粘结面积的方式能有效提高加固层粘结面抗剪承载力,但同时会削弱加固层的抗剪强度,而在界面上植入抗剪钢筋后,能同时提高聚合物砂浆加固层的抗剪承载力及抗剪强度。根据试验结果,提出了最小植筋率的建议值。

高强钢绞线网—聚合物砂浆抗弯加固的承载力计算

高强钢绞线网—聚合物砂浆加固法是一种新型加固工艺,具有耐火、耐腐蚀、耐老化、环保等优点。根据高强钢绞线网—聚合物砂浆抗弯加固的不同破坏模式,提出了钢绞线网—聚合物砂浆抗弯加固的抗弯承载力计算方法,并给出了工程实用的计算方法。计算结果与试验结果吻合较好,并具有一定的可靠性。

高韧性树脂钢丝网混凝土侧面加固RC偏压柱试验研究

为探究超强高韧性树脂钢丝网混凝土(HTRCS)加固技术对拱桥拱肋的加固效果,设计制作6根钢筋混凝土柱试件进行偏心受压试验,研究加固前、后钢筋混凝土柱在偏心压力作用下的裂缝发展、破坏形式、开裂荷载和承载力、荷载~侧向挠度曲线等,并分析加固层作用机理。结果表明:HTRCS加固不会改变钢筋混凝土偏心受压柱的破坏形态,但能有效地改善大偏心受压柱的裂缝发展形态;HTRCS加固能显著提高偏心受压柱的极限承载力和大偏心受压柱的抗裂性能,对于远轴侧加固的大偏心受压柱和近轴侧加固的小偏心受压柱,HTRCS加固效果最优;HTRCS加固能够提高偏心受压柱的刚度。

高强钢绞线网-聚合物改性水泥砂浆加固RC梁的抗冲击性能模拟分析

为研究高强钢绞线网-聚合物改性水泥砂浆（简称聚合物砂浆）加固钢筋混凝土梁的抗冲击性能,在3根未加固梁和4根加固梁的落锤冲击试验的基础上,采用显式有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,建立了包括混凝土梁、冲击锤头在内的有限元模型,对在冲击荷载作用下加固前、后混凝土梁的抗冲击性能进行了数值分析.之后,对采用不同直径钢绞线和不同厚度聚合物砂浆加固层的钢筋混凝土加固梁进行了参数分析.研究结果表明：高强钢绞线网-聚合物砂浆加固能显著提高钢筋混凝土梁的抗冲击性能;合理增加砂浆加固层厚度有利于改善梁身裂缝和破坏模式;选用恰当直径的钢绞线加固钢筋混凝土梁有助于钢绞线承载能力的发挥;工程实际中,需合理考虑砂浆层厚度和钢绞线直径对加固效果的影响.

高强钢绞线网/ECC加固RC柱小偏心受压性能研究

为研究高强钢绞线网/ECC(HSME)加固钢筋混凝土(RC)小偏心受压柱的正截面受力性能,对HSME加固RC柱、ECC加固RC柱和未加固RC柱进行了小偏心受压性能试验.结果表明:采用HSME加固后RC柱的整体性能得到显著提升,当采用相同的相对初始偏心距时,与未加固RC柱相比,HSME加固RC柱的开裂荷载、峰值荷载和延性分别提高了100.0%~113.3%、99.8%~108.0%、75.9%~77.8%;相同荷载下,HSME加固RC柱的ECC应变和纵筋压应变均小于ECC加固RC柱,HSME的加固效果更优;HSME加固层为核心混凝土提供了有效约束,改善了RC柱的损伤分布和破坏模式,显著提高了RC柱的承载力和延性;整个受压过程中,HSME加固层与RC柱混凝土协调变形,共同工作性能良好.

高性能复合砂浆钢筋网加固RC梁的时变可靠度分析

研究高性能复合砂浆钢筋网加固RC梁新老材料强度随时间衰减的可靠度指标.利用时变可靠度理论,采用蒙特卡罗法模拟,给出了高性能复合砂浆钢筋网加固混凝土构件时变失效概率的计算方法.复合砂浆钢筋网加固RC梁的时变可靠度先高于设计规范规定的目标可靠度,然后逐渐减小,接近设计使用年限时,接近目标可靠度,这一趋势为合理地评估结构性能提供了有效工具;结合非线性回归和时变可靠性指标,提出了加固RC构件使用寿命预测方法,为在役结构的维修与加固提供合理的经济决策依据.

高强钢绞线网增强ECC加固无损RC梁截面刚度计算

高强钢绞线网增强ECC(Engineered Cementitious Composites)是一种新型高性能复合材料,具有优异的延性、韧性及裂缝控制能力。为了进一步将该复合材料用于混凝土结构加固,以显著提高加固后结构的整体性能,进行该复合材料加固无损钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)梁的抗弯刚度的试验和理论研究。考虑纵向高强钢绞线配筋率、工程用水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)配方及高强钢绞线直径的影响,设计制作6根高强钢绞线网增强ECC加固无损RC梁和1根未加固的对比RC梁,进行受弯性能试验,并采用刚度比法对加固梁的受弯刚度进行分析。研究结果表明:采用高强钢绞线网增强ECC加固无损RC梁,可显著提升RC梁的受弯刚度、承载能力、控裂及变形能力,加固梁的受弯刚度随着纵向高强钢绞线配筋率或ECC弹性模量的增大而提高,纵向钢绞线配筋率接近的情况下,改变钢绞线公称直径,对加固梁的受弯刚度的影响不大。基于试验结果分析,采用相关力学理论和混凝土结构基本原理,推导建立了高强钢绞线网增强ECC加固无损RC梁的受弯刚度计算公式,该公式计算结果与试验结果吻合较好。

钢绞线—聚合物砂浆加固钢筋混凝土梁抗剪承载力试验研究及数值模拟分析

采用有限元软件ANSYS对钢绞线—聚合物砂浆加固的钢筋混凝土梁抗剪承载力性能进行了数值分析,并将ANSYS分析的结果与试验结果进行对比表明,纵筋和箍筋的应变与试验结果吻合较好,但钢绞线的应变二者有一些差别。分析原因是,因为目前还没有很好的测量钢绞线应变的方法,试验过程中存在一定误差。用钢绞线—聚合物砂浆加固的混凝土梁在箍筋屈服后,仍然有一定的受荷余量,可一直持续到梁破坏,表明钢绞线加固后,延缓了钢筋混凝土梁的剪切脆性破坏。加固后的钢筋混凝土梁,能明显提高抗剪承载力,可延缓裂缝的出现和发展,裂缝呈细密且杂乱状;而未加固对比构件的裂缝较宽且有规律性;但有限元软件分析的梁裂缝不是很明显。本文的试验与有限元分析结果对钢绞线—聚合物砂浆加固钢筋混凝土梁的研究具有一定的参考价值。

蒸压加气混凝土砌块墙体面层增强对比试验研究

建筑抗震设计规范规定楼梯间和人流通道的填充墙应采用钢丝网砂浆面层增强,为探索低成本增强方式,针对蒸压加气混凝土(AAC)墙体,设计四种面层增强方式,分别是水泥砂浆单层钢丝网增强、水泥砂浆双层玻璃纤维网布增强、粉煤灰砂浆单层玻璃纤维网布增强和粉煤灰砂浆双层玻璃纤维网布增强。对墙体进行低周反复荷载试验,对比研究不同面层增强墙体的破坏特征、抗剪承载力、极限位移和滞回特征等抗震性能。结果表明:粉煤灰砂浆面层的抗开裂能力高于普通砂浆面层的抗开裂能力;玻璃纤维网布增强与钢丝网增强对墙体抗剪承载力的提升作用基本一致,工程中可采用玻璃纤维网布替代钢丝网;通过试验结果对既有砌体结构面层加固公式进行了适用性评估。

预应力钢绞线网加固RC柱抗震性能影响因素研究

基于8根试件(其中1根未加固试件,7根为采用预应力钢绞线网加固试件)在低周往复荷载作用下的试验结果,根据对比不同因素下试件的滞回曲线、骨架曲线及延性变化,分析钢绞线间距、预应力水平和轴压比等因素对加固柱抗震性能的影响。试验结果表明:在预应力水平为0~60%的范围内,加固柱的屈服荷载、峰值荷载、延性随预应力水平提高均得到提高,提高幅度分别为4.4%~30.6%,16.4%~60.4%,8.2%~49.8%。钢绞线间距为30 mm的试件较间距为60 mm的加固柱,屈服荷载、峰值荷载、延性提高幅度分别为7.0%~10.9%,17.0%~25.1%,15.1%~35.2%。

快速可恢复性震损框架结构的抗震性能研究

为研究已震损的钢筋混凝土框架结构的快速可恢复性,对7榀框架进行了预震损及快速加固修复,养护24h后进行低周反复荷载破坏试验,并对比研究了灌浆料种类及钢丝网层数对加固效果的影响。与未损框架结构进行骨架曲线、位移延性系数、刚度退化曲线及等效粘滞阻尼系数等参数的对比分析,计算结果表明,钢丝网复合灌浆料修复对框架的承载力提高作用是有限的,但对抗震性能的提高作用效果明显;两种灌浆料加固均表现出良好的延性。试验结果表明,采用环氧灌浆料不加钢丝网的加固形式即可使加固框架满足抗震需要,为震后建筑的快速修复提供了理论依据。

混凝土加固技术的研究及应用

钢筋混凝土加固技术越来越广泛的应用于建筑工程中。可供选择的加固方法有很多种,如增大截面加固法、置换混凝土加固法、粘结外包型钢加固法、预应力加固法等。结合厦门某中学教学楼的加固工程,具体介绍了外粘型钢加固法与高强钢绞线网——聚合物砂浆加固施工工艺。阐明建筑加固时应根据不同的建筑结构类型、不同的加固位置及加固要求,充分考虑经济效益和技术支持,选择最合理的加固方法。

大口径预应力钢筒混凝土管孔洞破损局部修补措施

以DN3 200预应力钢筒混凝土管被钻透直径100mm孔洞为例,介绍了大口径预应力钢筒混凝土管孔洞破损局部修补方法和施工步骤,该修补方法为一种预应力钢筒混凝土管应急快速抢修方法,可以在较短的时间内恢复供水。工程实践表明,采用该局部修补方法对破损预应力钢筒混凝土管孔洞进行修补,可提高修补效率,降低修补造价。

谈钢筋混凝土钢绞线—聚合物加固施工工艺

介绍了结构加固施工的原则、施工机具、施工材料及钢绞线—聚合物砂浆加固施工的一般规定,详细阐述了其加固施工工艺过程,并对其施工环境要求、加固施工注意事项、工程验收等方面进行了论述,对实际施工具有指导作用。

钢绞线网片-聚合物砂浆加固钢筋混凝土箱梁试验

为探讨钢绞线网片-聚合物砂浆加固技术在桥梁加固中的可行性,开展了钢筋混凝土箱梁的加固试验研究。通过3根薄壁箱梁缩尺试件的纯弯加载试验,检验了该技术的加固效果,并对试件的位移、应变、裂缝扩展及破坏特征进行了比较和分析;研究了桥梁箱梁加固和建筑结构矩形梁加固的差异,对钢绞线网片-聚合物砂浆用于混凝土箱梁桥的加固提出了建议。结果表明:加固措施显著增大了箱梁的刚度,起到了抑制裂缝开展、提高屈服荷载和极限荷载的作用;加载过程中,箱梁的应变分布存在明显的剪力滞效应,加固梁的破坏始自剪弯区U型箍内侧砂浆面层的拉裂,并受到腹板弯剪裂缝萌生、扩展的影响;加固梁的最终破坏形态为砂浆-混凝土界面的剥离破坏,而钢绞线未被拉断,受压区混凝土也未出现压溃现象。

高强钢绞线网聚合物砂浆加固钢筋混凝土板抗弯试验研究

通过4块钢筋混凝土板采用高强钢绞线网聚合物砂浆加固前后的对比试验,分析不同损伤程度的钢筋混凝土板加固前后的刚度、开裂及裂缝分布、极限承载力等性能.结果表明:加固后板的开裂荷载、抗弯刚度和极限承载力都有明显提高;提出的简化计算方法能够比较准确地预测板的极限荷载和挠度,可用于钢筋混凝土板的加固设计.