国内外关于钢丝网水泥砂浆用于RC结构加固的研究_蒋隆敏

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钢筋网-高性能砂浆加固法综述

钢筋网-高性能砂浆加固法综述

钢筋网-高性能砂浆加固法综述摘要:钢筋网-高性能砂浆加固法作为一种新兴的加固方法,具有施工简单、耐火耐高温、耐久性等特点。

本文详细介绍了钢筋网-高性能砂浆加固法的原理、材料,与传统加固方法比较的优势,以及该加固法的研究现状,并预测了该加固法今后的研究方向。

关键词:钢筋网;高性能砂浆;加固方法;研究现状;研究方向引言近年来,随着工程加固行业的迅速发展,钢筋网-高性能砂浆加固法在工程实践中逐渐得到的应用。

与传统的加固法相比,钢筋网-高性能砂浆加固法的优势在于施工简单、耐久、耐火耐高温,同时还能大幅度提高原结构构件承载力、延性和抗震耗能能力。

该方法优势突出,具有良好的应用前景,迫切需要对该技术理论进行进一步的研究。

该加固方法的介绍(一)、加固原理钢筋网-高性能砂浆加固法是在混凝土结构构件外围布置钢筋(丝)网,并抹压或者喷涂高性能砂浆作为保护层,使之与原构架协调变形、整体受力的一种加固方法。

其中,钢丝网主要提高结构的承载力,而砂浆层起保护和锚固作用。

钢筋网和高性能砂浆在原构件外围形成一种新型无机复合材料,它具有良好的延性和耐久性,比不同的砂浆具有更好的抗裂性能,而且能适应各种外形构件的加固。

(二)、材料介绍1、钢筋网:是由纵向和横向钢筋(丝)十字交叉通过绑扎或焊接制作而成的网状钢筋片,与碳纤维相比,它具有高强、耐久、耐高温等特点,同时它分散性好,受力均匀,具有较强的耗能能力;(2)高性能砂浆:一般是指是一些收缩性小、强度高、抗裂性能好、粘结强度高、防腐耐久的水泥基复合材料;(3)界面剂:是一种的粘结力超强、耐水性能优良、耐老化的胶粘剂,主要是提高抹灰砂浆对基层的粘结强度,有效避免抹灰层出现空鼓、脱落、收缩开裂等问题,提高加固层与原混凝土构件的整体性。

二、该加固方法的技术优势与以往传统的加固方法相比,钢筋网-高性能砂浆加固法有明显的优势,主要表现在:(一)耐久性和耐腐蚀性能极佳。

(二)优良的耐火和耐高温性能。

钢筋网水泥复合砂浆加固混凝土受弯构件试验研究及工程应用

钢筋网水泥复合砂浆加固混凝土受弯构件试验研究及工程应用
检 查 加 载设 备 和 仪 表 工 作 是 否 正 常 , 式 加 载 时 每 次 加载 的 正 级 差 为 1 ~ N左 右 。 . 2k 5 当第 一 条 弯 曲 裂 缝 出现 后 , 当加 大 适
加 载 级 差 , 试 件 将 要 破 坏 前适 当 缩 小 级 差 。 测 定 试 件 极 在 以 限 承 载力 。每 级 荷 载 加 载 后 持续 时 间不 少 于 1 i , 仪 表 0mn 等
曲线 , 定 了 两个 试 件 的 极 限 承 载 力 , 两试 件 的 试 验 结 果 测 对
试 验 共 设 计 制作 了 2个 试 件 , 为 矩 形 截 面 . 件 编 号 均 试 为 B 、2 其 中 B 作 为 对 比试 件 ,不 进 行 加 固 ; 2为 采 用 lB 。 l B C MMR 加 固 的试 验 试 件 。试 件 混 凝 土 截 面 尺 寸 b h l 10 x x=0

钢 筋 网水 泥复合砂 浆加 固混凝 土 受 弯构件试验 研 究及 工程应 用
田 野 张 ,
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鹏 , 赵

警 学 零 限 司40 ….. … . 公 03 . 5
展 伺 限 贡 仕 公 口 _ 耕 以 建 上 往 坝 日 鄙 t 3 l l邴 州 孕 工 小 上 荏 手 阮 t U 0 j 女 4 0t OO) j 43 0 U)
耐 高 温 能力 强 , 施 工 简 易 , 价 低 廉 , 有 很 强 的 适 用 性 , 且 造 具
便 于推 广 应 用 。
基 本 稳 定 后 再 采 集 数 据并 读取 百 分 表 数 据 。
12试 件 设计 _
为探讨 C MMR 加 固 法 对 混凝 土 受 弯 构 件 的 加 固效 果 . 本 文设 计 了一个 对 比试 件 和一 个 试 验 试 件 , 验 中测 量 了试 试 件 的钢 筋 、 凝 土 、 筋 网 荷 载一 应 变 曲 线 以及 荷 载 一 挠 度 混 钢

高韧性树脂钢丝网混凝土侧面加固RC偏压柱试验研究

高韧性树脂钢丝网混凝土侧面加固RC偏压柱试验研究
关 键 词 :拱 桥 ;拱 肋 ;桥 梁 加 固 ;偏 心 受 压 柱 ;树 脂 混 凝 土 ;钢 丝 网 ;极 限 承 载 力 ;抗 裂 性 能
中图分类号:U445.72;U448.22 文献标志码:A
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杨 永 清 ,王 文 东 ,李 晓 斌 ,赵 刚 云 ,严 猛
(西南交通大学土木工程学院,四川 成都 61003ห้องสมุดไป่ตู้)
摘 要: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。
于 交 通 量 大 、材 料 老 化 、结 构 疲 劳 及 原 设 计 荷 载 等 级
低等原因,会出现不同程度的病害 。 [1] 因此,对 既 有 桥梁结 构 进 行 加 固 以 增 强 其 承 载 力 显 得 愈 发 重 要 。 [23] 拱桥作为主要的桥梁结构形式之一,常 采 用

HPFL加固RC结构研究综述

HPFL加固RC结构研究综述

Ta g F n a Ja gLo g i n a hu , i n n m n, Ca i OuM a l oHu , ni
( ol e f iiE gneig H nn ies f ehoo y Z uh uH n n 10 7 C i C lg vl nier , u a vri o cn lg , h z o u a 2 0 , hn e oC n Un y t T 4 a)
c n rt ,简称 R o cee C) 结构加 固的方 法主要包括加大截 面法 、外包钢加固法 、预应力加 固法 、粘钢加 固法 、外 粘 纤维增 强塑料加 固法等 。 以上加 固方法 大多有各 自
的适用范围 ,HP L加固 R F C结 构的方 法以其 加固效果
显著 、施 工质量容易保证 、造价低廉 、防火 和耐高温 、 耐久 和抗 老化 、与原 构件 混凝 土相 容性 和协 调性好 、
h e a i r f n o c dc nsr c n l e n nie d g a is e f g c mp e so e it e s im cb a i r teb h v o so er if r e o tu to a lme tn a t b n n , t—h a n , o r si nr ssa c , e s i h v o , h t e i e i — i n i n e f t u e itn ea d h g e e au er ssa c . d p o o e mp ra t s u sn e e ob e e c e u u e ai er ssa c n i ht mp rt r e itn e An r p s si o t s e e d dt er s a h d i f t r . g n i r n

高性能复合砂浆钢筋网加固RC梁在高温下的抗剪承载力

高性能复合砂浆钢筋网加固RC梁在高温下的抗剪承载力

RC梁的截面上温度不 均匀 ,其截 面上各
(d 点 的抗压强度值就会 不同 ,截 面极 限承载力的 1)
混凝土 的高温抗 压强度( ) 随温度成 曲 线变化 ,在计算其高温强度时可根据试件 的温 度和受力状况的不 同,近似的选用梯形式 台阶 形( 3。 图 ) 本文选混凝土 的计算高温强度 为二台 阶形 , 其计算式为


工程 科 技 I l}
3- k b。 4 m/
已铺层 上 5 m~1rm,摊铺完后用人 工将 已 相 邻碾压带重 叠宽度 : 轮 3 e , 轮为后轮 a r 0 a 双 0r 三 a 压路机不 得中途 摊铺 在前半幅上 的混合 料铲 走。 碾压 时在已成 宽度 的二 分之一。碾压期 间 , 型 路 幅 上 横 向 行 走 , 碾 压 新 层 10 0 mm ~ 停 留、 转向或制动 。 当压路机来 回交 替碾 压时 , 10 5 mm,然后 每 碾压 一遍 向新铺 混合 料移 动 前后 两次停 留地点 相距 lm 以上 ,并驶 出压 O 10 m~2 0 m,直至全部 在新铺 层上为 止 , 实 线 3 以外 。 5r a 0r a m 再改为纵 向碾 , 分将 接缝压实紧密 。 充 沥青混 合料 的碾 压一般 分为初 压 、 复压 、 43 纵 向接缝 。 已施工 的车道 , .2 . 对 当其边 终压 三个 阶段 。 缘 部分 由于行 车或其 他原 因已发 生变形 污染 51初压 应 紧跟 在摊 铺机 后 较高 温度 下 . —4 振 — 时, 应加 以修理 。对 塌落部分或未充分 压实的 进 行 ,采 用 6 1 t 动 压 路机 进 行静 压 1 2 部 分 应 采 用 铣 刨 机 或 切 割 机 切 除 并 凿 齐 , 边 遍 。初 压温 度不 宜低 于 10 ,碾压 速度 为 缝 2℃ 要垂直 。线型成 直线 , 涂刷粘接沥青 油后再摊 15 2 mh, 碾 压 重 叠 宽 度 宜 为 .- k / 铺 新沥青混合料 。 2 0 m 30 0 r ~ 0mm,并使 压路 机驱动轮 始终 朝 向 a

高强不锈钢绞线网-渗透性砂浆加固RC梁试验研究及有限元分析的开题报告

高强不锈钢绞线网-渗透性砂浆加固RC梁试验研究及有限元分析的开题报告

高强不锈钢绞线网-渗透性砂浆加固RC梁试验研究及有限元分析的开题报告一、课题背景RC梁在使用过程中,会出现裂缝、钢筋锈蚀等问题,从而引起其承载能力的降低,甚至出现安全隐患。

因此,对RC梁进行加固是必须的。

目前,常用的加固方法有钢板加固、CFRP加固等,但这些方法都存在一定的局限性。

钢板加固需要进行大量的破坏性改造,CFRP加固则存在环境适应性差、施工要求高等问题。

而渗透性砂浆加固RC梁则具有施工简单、环境适应性强等优点。

而钢绞线网则可弥补渗透性砂浆加固RC梁存在的弯曲和抗剪能力不足等问题。

因此,针对渗透性砂浆加固RC梁与钢绞线网的结合需进行深入研究。

二、研究目标本研究旨在通过试验研究和有限元分析,探究高强不锈钢绞线网在渗透性砂浆加固RC梁中的应用,分析其对RC梁受力性能的影响,并制定适用的加固方案。

三、研究内容1. 对常规RC梁进行试验,分析RC梁在荷载作用下的破坏模式以及受力性能;2. 对渗透性砂浆加固RC梁进行试验,分析加固效果;3. 结合高强不锈钢绞线网进行试验,分析其加固效果;4. 对高强不锈钢绞线网加固RC梁进行有限元分析,分析其对RC梁受力性能的影响;5. 根据试验和分析结果,制定适用的加固方案。

四、研究方法1. 荷载试验:采用静荷载试验对RC梁进行受力性能测试;2. 加固试验:对渗透性砂浆加固RC梁进行加固效果试验,对高强不锈钢绞线网加固RC梁进行加固效果试验;3. 有限元分析:采用ABAQUS有限元软件进行高强不锈钢绞线网加固RC梁的受力行为模拟分析。

五、预期成果1. 渗透性砂浆加固RC梁与高强不锈钢绞线网结合的加固方法;2. 针对加固方案的优化建议;3. 研究结果的论文发表。

钢丝网水泥砂浆加固用高性能复合砂浆的研究

钢丝网水泥砂浆加固用高性能复合砂浆的研究

钢丝网水泥砂浆加固用高性能复合砂浆的研究葛序尧1,彭勃2,谢业明3(1、湖南大学土木工程学院,长沙410082 2. 湖南固特邦土木技术发展有限公司长沙4102053. 安徽省公路桥梁工程公司,合肥 230022 )摘要:本文针对《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006钢丝网水泥砂浆加固对砂浆性能的要求,对两种不同类型减水剂改性的聚合物砂浆性能进行了研究,得出聚羧酸盐高效减水剂与聚合物有较好的相容性,可以使砂浆含气量降低、减水效果有一定叠加性、保水性增加、抗折强度、抗压强度和粘结抗拉强度得到大幅度提高;然后根据规范要求选出较优配合比。

关键词:钢丝网;聚合物;水泥砂浆;减水剂;加固0 引言砌体结构被广泛应用于我国的工业和民用领域。

我国砌体结构较多,使用年限较长,有大量的砌体结构急需加固。

钢丝网水泥砂浆加固是砌体结构重要的加固方法之一,钢丝网水泥是一种由钢丝网增强的水泥复合砂浆。

钢丝网水泥属于无机复合胶凝材料,它有较高的抗拉强度、重量比和较好的韧性、延展性及耐久性,可以加工成任意形状,适用于各种轮廓外形的结构构件加固[1]。

已有的各种加固方法中的界面粘贴技术,国内外均采用以环氧树脂结构胶为主剂的有机结构胶,价格昂贵,相比之下砂浆作为无机胶凝材料,与基材间将有更好地相容性、协调性、相互渗透性,而且抗老化、耐火、耐久性更好,且价格相对便宜[2];因此,钢丝网水泥砂浆加固越来越受到国内外加固行业的重视。

1 钢丝网水泥砂浆加固对砂浆性能的要求国内外许多文献相继对钢丝网水泥砂浆抗震加固试验研究和理论分析进行了介绍。

对钢丝网水泥面层加固墙体,研究和实际应用多做得比较多的国家是前苏联,苏联塔什干乌兹别克力学与抗震结构研究院和苏联中央建筑结构科学院都对钢丝网水泥砂浆加固砖砌体做过深入的研究,并各自提出破坏时的极限水平荷载的计算公式,他们提出加固后墙体承载能力与砂浆的工作性、抗压强度、粘结强度、加固层面积、钢丝网强度及配筋率相关的结论[3]。

《FRP加固RC框架结构的抗震韧性评价研究》

《FRP加固RC框架结构的抗震韧性评价研究》

《FRP加固RC框架结构的抗震韧性评价研究》篇一一、引言随着城市化进程的加速,建筑结构的安全性和稳定性变得越来越重要。

特别是对于地震频发地区的建筑结构,其抗震性能的评价和加固措施的研究显得尤为重要。

钢筋混凝土(RC)框架结构因其良好的延性、可塑性和经济性被广泛应用于各类建筑中。

然而,RC结构在地震作用下易产生裂缝和损伤,影响其整体抗震性能。

因此,本研究以FRP(纤维增强复合材料)加固RC框架结构为研究对象,探讨其抗震韧性的评价方法及加固效果。

二、文献综述在FRP加固RC框架结构的研究中,国内外学者已取得了一定的成果。

FRP材料因其轻质、高强、耐腐蚀等优点被广泛应用于建筑结构的加固和修复。

对于RC框架结构,FRP的加固方式主要包括外贴、内嵌和预应力等多种形式。

这些加固方式能够有效地提高结构的承载力、延性和耗能能力,从而提高其抗震韧性。

然而,对于不同类型和规模的RC框架结构,如何合理选择和应用FRP加固技术仍需进一步研究。

三、研究方法本研究采用实验研究和数值模拟相结合的方法,对FRP加固RC框架结构的抗震韧性进行评价。

首先,通过实验研究不同加固方式对RC框架结构抗震性能的影响,包括加固前后的力学性能、破坏模式等。

其次,利用有限元软件对实验过程进行模拟,分析FRP加固前后结构的应力分布、变形等特征。

最后,结合实验和数值模拟结果,对FRP加固RC框架结构的抗震韧性进行评价。

四、实验结果与讨论1. 实验结果通过实验研究,我们发现FRP加固后的RC框架结构在地震作用下的力学性能得到了显著提高。

具体表现为:加固后结构的承载力、延性和耗能能力均有明显提升,破坏模式也由脆性破坏转变为延性破坏。

此外,不同加固方式的加固效果也存在差异,其中预应力FRP加固方式的加固效果最为显著。

2. 讨论FRP加固RC框架结构提高抗震韧性的原因在于FRP材料的高强度和良好延性。

通过外贴、内嵌或预应力等方式,FRP材料能够与RC结构形成良好的协同作用,共同抵抗地震作用。

高性能复合砂浆钢筋网加固RC框架梁方案及施工技术

高性能复合砂浆钢筋网加固RC框架梁方案及施工技术

加 固框架梁 受剪承载力满足要求。
5 高 性 能复 合 砂 浆钢 筋 网加 固施 工 工 艺
座边缘抗剪不足需抗剪加固设计。根据试验 所 建 立 复 合 砂 浆 加 固 钢 筋 混 凝 土 梁 的 简 单 实 用的设计计算公式 ,计算加固梁抗剪极限承 载力如下。框架梁原设计与加固设计比较如 表 2 原设 计抗 剪 设计 验 算 支座 边缘 处 : 。
固 定 编织 成 网。 复台 砂 浆 设 计 强 度 为 M 3 , 5 加 固 层 厚 度 为 2 m m ,其 加 固 钢 筋 保 护 层 厚 度 5 为 1 mm。 如 图 2 图 3 加 固 设 计 详 图 。 O 、 梁
4 加 固 梁 设 计
加固框架梁受弯承载力满足要求。 因 建 筑 使 用 荷 载 的 增 加 , 致 框 架 梁 支 导
高 性 能 复 合 砂 浆 钢 筋 网加 固 法是 在 混 凝 土 构 件 上 绑 扎 钢 筋 网 , 用 复 合 砂 浆 薄 层 作 保 护 锚 固作 用 , 其 共 同 工 作 整 体 受 力 , 提 高 结 构 承 载 力 的 一 种 新 的 加 固 方 法 。 使 以 研 究 表 明 这 种 方法 不 仅 能有 效 提 高 结构 构 件 的 刚 度 , 拉 、 压 、 弯 和 抗 剪 等 方 面 的 性 抗 抗 抗 能 , 且 具 有 良好 的耐 久 性 能和 抗 裂 性 能 , 基 本 不 增 加 原 结 构 的 质 量 及 几 何 尺 寸 。 而 且 利 用 这 种 方 法 对 受 损 钢 筋 混 凝 土 梁 进 行 加 固 处理 , 果 表 明 加 固 效 果 良 好 。 结

499 6 6 8 kN > 4 k m 298 N m
V 3 68 5 8 5 + 2[8 4 55 8 N> 3 9ห้องสมุดไป่ตู้ k 3 0 + 67 5 2 H = 4 7 k 5 8 N

钢丝网水泥砂浆加固土坯砌体抗震性能研究

钢丝网水泥砂浆加固土坯砌体抗震性能研究

钢丝网水泥砂浆加固土坯砌体抗震性能研究胡荻;阿肯江·托呼提;黄斌【期刊名称】《工程抗震与加固改造》【年(卷),期】2014(0)6【摘要】针对土坯砌体结构纵横墙连接性能差,地震中抗震性能表现拙劣的特点,提出采用钢丝网水泥砂浆加固的方法.采用ANSYS有限元分析软件,运用砌体等效体积单元方法,分别建立了素土坯结构和加固结构的有限元分析模型并进行时程分析.探讨了钢丝网水泥砂浆加固方法对结构自振周期、侧向刚度以及地震作用下结构应力水平和开裂破坏特征的影响.研究表明,采用钢丝网水泥砂浆加固方法能有效地提高结构刚度,减小了结构在地震作用下的位移响应;加固土坯砌体结构在小震作用下仅出现轻微损坏,中震作用下结构的延性和整体性得到改善,提高了土坯房屋的抗震性能.本文研究表明,钢丝网水泥砂浆加固是一种经济有效的方法.【总页数】8页(P108-115)【作者】胡荻;阿肯江·托呼提;黄斌【作者单位】新疆大学建筑工程学院,新疆乌鲁木齐830047;新疆大学建筑工程学院,新疆乌鲁木齐830047;新疆大学建筑工程学院,新疆乌鲁木齐830047【正文语种】中文【中图分类】TU352.1+1;TU361【相关文献】1.基于均质化方法的钢丝网砂浆加固土坯墙体抗震性能研究 [J], 黄斌;阿肯江·托呼提;胡荻;丛欣峰;木合塔扎尔白克·苏力唐2.钢丝网水泥砂浆加固土坯房屋抗震性能研究 [J], 单梦阿;阿肯江·托呼提;刘伟佳;马彦兵3.基于钢丝网水泥砂浆加固土坯砌体力学性能试验研究 [J], 马彦兵;胡什塔尔·尼亚孜;阿肯江·托呼提;乃比·吾斯曼4.钢筋混凝土-砌体组合构造柱与钢筋网水泥砂浆面层共同加固砖墙抗震性能试验研究 [J], 赵考重;王飞;陈以晓5.钢丝网灌浆(SRG)加固受损多层砌体墙体抗震性能试验研究 [J], 信任;马鹏飞;黄炜;董振平因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

纤维编织网增强混凝土加固RC柱抗震性能的影响因素

纤维编织网增强混凝土加固RC柱抗震性能的影响因素

纤维编织网增强混凝土加固RC柱抗震性能的影响因素尹世平;李耀;杨扬;叶桃【摘要】Nine RC square columns were tested under low cyclic loading in order to analyze the seismic behavior of reinforced concrete (RC) columns strengthened with textile reinforced concrete (TRC).The effects of textile layer,lap length,stirrup ratio and axial compression ratio on the seismic behavior of RC columns were analyzed.The results show that the cracking load and yield load of the column do not change significantly,but the peak load,displacement ductility factor and energy dissipation capacity are enhanced with the increase of the number of textile layer within a certain range.The lap length of textile affects little on seismic performance of columns under the requirement of anchoring.The displacement ductility factor and energy dissipation capacity are enhanced,but the stiffness degradation rate decreases with the increase of stirrup ratio or the decrease of axial compression ratio.In all,TRC can effectively constraint the core concrete,reduce the failure height of plastic hinge region,and improve the failure modes of RC columns.%为了研究纤维编织网增强混凝土(TRC)加固钢筋混凝土(RC)柱的抗震性能,对9根TRC加固RC方柱进行了低周往复加载试验,分析加固层数、搭接长度、配箍率、轴压比对柱子抗震性能的影响.结果表明:在一定层数内,随着加固层数的增加,柱的开裂和屈服荷载无明显变化,而峰值荷载、位移延性系数、耗能能力呈上升趋势;在满足锚固要求下,纤维编织网搭接长度对柱抗震性能的影响不明显;随着配箍率增加或轴压比减小,柱的延性系数和耗能能力有所提高,刚度退化速率降低.总之,TRC能有效约束RC柱核心区混凝土,降低试件塑性铰区的破坏高度,改善RC柱的破坏形态.【期刊名称】《浙江大学学报(工学版)》【年(卷),期】2017(051)005【总页数】11页(P904-913,930)【关键词】纤维编织网增强混凝土(TRC);抗震性能;加固层数;搭接长度;配箍率;轴压比【作者】尹世平;李耀;杨扬;叶桃【作者单位】中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州221116;中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室,力学与土木工程学院,江苏徐州 221116;中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室,力学与土木工程学院,江苏徐州 221116;中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室,力学与土木工程学院,江苏徐州 221116;中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室,力学与土木工程学院,江苏徐州 221116【正文语种】中文【中图分类】TU375采用纤维编织网增强混凝土(textile reinforced concrete,TRC)加固RC结构的方法是一种新型加固技术.TRC是由纤维编织网和细粒混凝土按一定比例配制而成的纤维增强水泥基复合材料,具有抗裂效果好、承载能力高等优点[1-3],且TRC加固几乎不改变原构件的截面尺寸[4].在TRC的组成中,细粒混凝土具有良好的抗渗性和抗碳化能力;纤维材料能有效克服普通钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀的缺点[5].与已在结构加固中广泛使用的纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer,FRP)相比,TRC克服了FRP的一些缺点[6-8].目前,国内外学者对TRC加固钢筋混凝土结构的抗震性能展开了初步的研究.Al-Salloum等[6]研究表明:TRC能够有效地提高梁柱节点的剪切强度和延性,并且这种提高幅度与TRC的加固层数密切相关,当加固层数足够时,TRC加固试件的极限荷载与FRP加固相当.Alhaddad等[9]对TRC加固梁柱节点的抗震性能进行了数值分析并与试验结果对比,结果表明:数值分析与试验结果能较好吻合且TRC能提高梁柱节点的抗震性能.Bournas等[10]进行的试验结果表明:对于连续纵筋柱来说,4层TRC加固能有效的提高节点区的变形能力和耗能能力,与FRP相比,TRC加固提高效果增大了约50%;对于纵筋搭接柱来说,当搭接长度较短时, TRC的加固效果略低于FRP加固,当搭接长度较长时,TRC与FRP加固效果一致.Bournas等[11]又分析了TRC加固大尺寸RC柱在地震作用下的屈服变化过程.研究表明:TRC加固能够使钢筋轴向力在达到临界荷载时,将多余荷载分配到柱中心;同时,加固柱的变形能力随着TRC保护层刚度的增加而增加.Koutas等[12]根据使用纤维编织网增强砂浆(textile reinforced mortar,TRM)加固带有砌体填充墙的框架结构的试验得出:TRM能够有效提高结构的抗剪能力和延性,与未加固结构相比,结构的耗能能力也有较大提高.肖保辉等[13]试验结果表明:TRC加固能明显提高RC柱的开裂荷载和极限荷载,加固柱的位移延性系数随纤维编织网层数的增多而增加.叶桃等[14]研究表明:在1~3层加固范围内,加固柱的延性得到较大改善,耗能能力随着加固层数的增多而增强,但继续增加加固层数,延性提高幅度有限.综上,关于TRC加固RC柱抗震性能的研究相对较少.鉴此,本文进一步开展TRC加固RC柱在低周往复荷载作用下抗震性能的研究,分析了TRC加固柱的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能能力等抗震性能参数,并探讨加固层数、搭接长度、配箍率、轴压比对柱抗震性能的影响.1.1 试件设计试验中共设计制作9根钢筋混凝土方柱,编号为C0~C8,其中C0为对比柱,其余均为TRC加固柱.柱身截面尺寸为300 mm×300 mm,剪跨比为3.8,柱的总高度为1 740 mm.试件截面配筋为纵筋6C14,箍筋A8@100.为防止试验过程中柱根部与底座交界处因变形过于集中,导致试件过早发生破坏并影响理论分析,距柱根部100 mm范围内采取箍筋加密,间距为50 mm,试件具体几何尺寸及配筋如图1所示.混凝土设计强度等级为C40.1.2 加固方案首先对混凝土表面进行凿糙处理,加固区域为距柱根部600 mm高度范围,加固前先用水润湿试件,然后抹上厚度约为2.0~3.0 mm的细粒混凝土.将纤维编织网平铺在模板上,刷上一层砂浆,然后将其环裹在柱加固区域,保持纤维编织网纬向纤维束与受力方向平行,再在纤维编织网表面涂抹细粒混凝土,完成一层加固,重复上述步骤即可完成多层和不同搭接长度的加固,具体加固过程见图2.试件基本参数见表1.其中,a 为柱身截面边长,即300 mm;s为箍筋间距.1.3 材料实测1.3.1 混凝土试验中所有试件均采用商品混凝土浇筑,设计强度等级为C40,混凝土标准试块28 d,实测强度为42.3 MPa.1.3.2 钢筋试验中用到14,Φ8这2种钢筋,按《GB228-2002金属材料室温拉伸试验方法》规定对钢筋的屈服强度、抗拉强度及延伸率进行测试,其主要力学性能指标见表2.其中,fy为钢筋屈服强度; fu为钢筋抗拉强度;δ为钢筋伸长率.1.3.3 纤维编织网纤维编织网是由碳纤维束和无碱玻璃纤维束组合而成,网格间距为10 mm,其中碳纤维束用在纬向(增强方向),而玻璃纤维束用在经向(非受力方向),具体见图3,其力学性能见表3.其中,Rm为单丝纤维抗拉强度;Et为单丝纤维弹性模量;δ'为单丝纤维断裂伸长率;ρ为纤维束密度.1.3.4 细粒混凝土 TRC中基体使用的是细粒混凝土,其配合比ρB见表4,实测细粒混凝土养护28 d,抗压强度为52.8 MPa.1.4 加载方案及测试内容本试验采用MTS电液伺服加载系统进行加载.水平方向采用50 t水平作动器施加,竖向采用横梁配合液压千斤顶(100 t)施加,横梁通过2根螺杆与地面底座相连,连接部位为可转动的球铰,这样就可以保证在试验过程中所施加的轴向力基本保持不变.此外,将柱的上端与横梁通过U形箍固定,确保横梁在试件产生较大位移时不发生移动,加载示意图及试验装置如图4、5所示.试验中采用DH3816静态设备采集数据,裂缝测宽仪读取裂缝宽度,精度为0.02 mm.在施加低周往复荷载前,先将轴向力施加至预定值,保持恒定不变(若出现回力则应及时调整).试验采用力-位移混合控制模式,钢筋屈服前采用力控制,每级荷载以4 k N 递增,循环1次.钢筋屈服后改为位移控制,每级位移增加1倍的屈服位移,循环3次,当试件的荷载下降至峰值荷载的85%时,认为试件破坏,加载结束,加载制度如图6所示.试验过程中可根据已测得的钢筋屈服强度,结合滞回曲线和粘贴在钢筋表面的应变片数据判断钢筋是否屈服,当荷载-位移关系由明显的线性关系转为曲线关系,同时柱根部钢筋应变片达到屈服应变时,认为试件屈服.试验中测试了柱顶水平力、柱顶水平位移、柱中部水平位移、柱底座水平位移,以及柱根部纵筋应变和受剪区箍筋应变,位移计编号为1~3,应变片测点编号为S1~S12,具体见图7,以上数据均由采集系统自动采集.2.1 试验现象2.1.1 试件C0 试件C0在水平荷载F=36 k N时,距柱根部约260和420 mm处产生水平裂缝,长度约为200 mm,缝宽0.04 mm.当F=92 k N时,柱根部200 mm高度内的钢筋应变达到屈服应变,水平裂缝沿整个截面发生贯通现象,最大缝宽0.54mm,试件进入位移控制阶段.当加载至2Δy的第1次循环时,水平荷载达到峰值点,裂缝数量增多,缝宽增大,混凝土保护层剥落,尤其是柱根部混凝土发生大面积压碎现象.最后加载至3Δy时,柱身塑性铰区域的混凝土压碎,箍筋外鼓,承载力迅速下降,试验结束.2.1.2 试件C1、C2 试件C1和C2均在F=76 k N时,出现首条水平裂缝,分别距根部150和200 mm.相比试件C0,试件C1和C2的开裂荷载明显提高.在随后加载过程中,裂缝数量增长不明显, TRC限裂作用显著.进入位移控制阶段后,试件C1和C2在2Δy的第1次循环时,水平荷载达到峰值点,柱根部加固层外鼓,纤维网明显断裂.当加载至5Δy时,试件C1加固层内部混凝土压碎,破坏区域的高度较试件C0有所降低,承载力下降至峰值荷载的85%以下,试验结束.但试件C2因加固层与柱身基体之间黏结力不足,使柱一侧的加固层与柱身发生剥离,斜裂缝逐渐发展为破坏主裂缝,致使加固体被剪坏.2.1.3 试件C3、C4 试件C3、C4的开裂荷载分别为F=76 k N和68 k N,首条裂缝出现的位置均在柱根部200 mm左右,试件C3在试验力控制阶段,裂缝发展与C2基本类似,且在开裂后不久,F=84 k N就进入位移控制,但试件C4在开裂后经过了较长时间的试验力控制加载,F=92 k N时钢筋才出现屈服,整体裂缝数量较试件C3略多.试件C3、C4均在±3Δy第1个循环时,水平荷载达到峰值点,与试件C2相比,增加了3个循环,说明试件C3、C4在一定程度上提高了柱的抗震性能.当加载至6Δy时,试件C3柱根部直角处纤维网断裂,内部混凝土压碎,试件C4柱根部一侧加固层外鼓,表层纤维编织网断裂,水平承载力均下降至峰值荷载的85%以下,加载结束.2.1.4 试件C5、C6 试件C5、C6的开裂荷载相同,为F=76 k N,但试件C6的裂缝数量较多,且缝宽0.06 mm均比试件C2、C5大一些.试件C5与试件C2不同的是,在出现裂缝时钢筋同时达到屈服应变,柱的整体变形较小.试件C6的屈服荷载与试件C2差不多,在F=84 k N时钢筋屈服,柱的两侧出现明显的斜向裂缝,缝宽0.1 mm,随着位移加载的进行,两侧斜向裂缝增加,并发生交叉现象,但未形成破坏裂缝.试件C5、C6分别在4Δy、3Δy第1个循环时,水平荷载达到峰值点,其位移循环数量较试件C2增加了不少,这说明,低配箍率的试件通过TRC的加固,也能具有很好的抗震性能.当加载至9Δy时,试件C5的承载力下降到峰值荷载的85%以下,柱根部直角处的纤维编织网断裂现象并不严重,但加固层表面纤维网断裂严重,整个破坏区域在柱根部120 mm范围内,加固层剥落量少.试件C6在加载至6Δy时,试件水平力迅速下降,加载结束.2.1.5 试件C7、C8 试件C7在F=68 k N时出现首条裂缝,裂缝位置距离柱根部230 mm处,缝宽0.04 mm,在随后的加载过程中,裂缝数量并无明显增加,原有裂缝宽度继续增大.而试件C8在F= 44 k N时就出现了水平裂缝,此时试件C8柱顶的水平位移达到7.54 mm,在相同荷载作用下,变形要大于试件C2、C7.试件C7、C8分别在F=76 k N、F=52 k N时钢筋屈服,此时试件C8裂缝数量较少.当加载至3Δy第1个循环时,试件C7水平荷载达到峰值点,试件竖向裂缝增多,并出现加固层砂浆剥落现象,位移循环达到7Δy时,试件水平承载力下降至峰值荷载85%以下.试件C8在4Δy第1个循环时,水平荷载达到峰值点,与试件C2、C7相比,试件C8在未来相当长的一段时间里,随着位移的不断增加,承载力保持几乎不变,可见试件C8的延性要远远好于试件C2、C7,说明,轴压比越低,试件的延性越好.2.1.6 破坏形态各试件的破坏形态见图7. 试验中并未出现由于搭接长度不够而发生搭接破坏的情况.由图8可知,除试件C2外,其余试件的破坏均为明显的弯曲破坏,从破坏形态我们可以看出:1)TRC加固能够有效约束RC柱核心区混凝土,限制裂缝的发展,降低试件塑性铰区的破坏高度,改善RC柱的破坏形态;增加纤维编织网布置层数可提高构件的抗震性能.增大加固层纤维编织网的搭接长度,可防止加固层在大位移循环时发生剪切破坏(试件C2),能更好的发挥TRC的约束变形作用.2)试件C6尽管在两侧出现密集的斜裂缝,但缝宽较细,并未发展成破坏裂缝,同时试件C6在柱根部的破坏面出现了阶梯状的裂缝,加固层外鼓,表层纤维网断裂,可见TRC在后期位移控制时提供了一定的约束作用,使得低配箍率的试件能继续承受大位移的循环,增强了其抗震性能.3)随着轴压比的减小,试件整体裂缝数量减小,不同点在于试件C8并非柱根部直角处纤维网断裂,而是加固层表面纤维网断裂,同时在约120 mm高度处出现了水平破坏裂缝,柱整体破坏区域较小,在柱根部150 mm范围内.对于TRC加固柱来说,轴压比的减小,增大了柱的变形能力,提高了其抗震性能.2.2 滞回曲线各试件主要试验结果见表5,其中屈服点的位置按Park法[15]确定,峰值荷载为整个加载过程的最大水平荷载,极限荷载为水平荷载下降至0.85倍峰值荷载或试件破坏时所对应的荷载,位移延性系数为试件的极限位移与屈服位移的比值,累积耗能E为各试件的滞回环在荷载-位移曲线图上围成的面积之和,刚度是结构或构件抵抗变形的能力,刚度退化是指随着试验中水平荷载和位移的增加,滞回曲线的滞回环越来越向水平位移轴倾斜,试件刚度越来越小.各试件滞回曲线关系如图9所示.由图9可知,试件在屈服前荷载-位移曲线近似呈线性关系,且卸载后试件基本无残余变形,处于弹性阶段.试件屈服后进入弹塑性阶段,水平位移增加迅速而荷载增加缓慢,出现残余变形,同时加载曲线的斜率随荷载的增大而减小,刚度退化明显.试件C0在达到峰值荷载,经历较少的滞回环后,承载力迅速下降,并在加载后期出现承载力突降现象,延性相对较差.而试件C1滞回环数量明显增多,抗震性能增强,试件C2因加固时施工质量导致加固层发生黏结破坏,未达到应有的变形能力(试验结束后,凿开试件C2的加固层,发现虽然对原混凝土表面进行了一定的凿糙处理,但加固层与原混凝土之间并未有足够的黏结力,致使在加载后期加固层被剪坏,TRC未能发挥出应有的作用).试件C3、C4无论是滞回环数量,还是滞回环饱满程度与试件C2相比有很大的提高,且未出现加固层黏结破坏现象,这说明增大纤维编织网的搭接长度,可防止加固层出现剪切破坏,同时提高柱的抗震性能.从图9中还可以看出,试件C5的滞回环数量和饱满度都远远好于试件C2、C6,这说明配箍率越高,柱的抗变形能力越强,延性越好.试件C6的配箍率虽然比试件C2低,但其位移循环次数高于试件C2,这说明TRC加固改善了试件C6的变形能力,增强了其抗震性能.试件C7、C8的滞回曲线比试件C2更加密集、对称,尤其是试件C8在达到峰值荷载后,出现了较长的“平台段”,水平承载力下降缓慢,变形能力增强,说明轴压比越小,试件的抗震性能越好.2.3 骨架曲线骨架曲线是在低周往复荷载试验中,将试件在同方向每次循环加载的荷载峰值点依次连接起来得到的包络曲线.各试件的骨架曲线如图10所示.由2.1节、表5和图10(a)可知,TRC加固柱与未加固柱相比,其屈服荷载无明显变化,开裂荷载提高显著,试件C1、C2的开裂荷载均比试件C0增大了111.11%,但加固层数对开裂荷载的影响并不明显.试件C1、C2的峰值荷载较试件C0分别提高了3.17%、11.45%,说明试件峰值荷载随加固层数的增多呈上升趋势,但根据文献[14]知,继续增加加固层数,峰值荷载增幅有限.由2.1节、表5和图10(b)可知,试件C3、C4的开裂荷载与试件C2相同,屈服荷载分别提高了5.34%、3.31%,峰值荷载分别提高了1.87%、2.87%.整体来说,搭接长度对试件的承载力并无明显影响,这是因为搭接长度的改变是为了保证加固层能够很好的约束其内部混凝土,确保了加固层不会在纤维网搭接处与老混凝土发生黏结破坏.由2.1节、表5和图10(c)可知,对于相同加固层数的RC柱,配箍率对开裂荷载、屈服荷载无明显影响,试件C6的峰值荷载与试件C2、C5基本相等,这说明试件C6在后期的位移控制阶段,TRC的约束作用得到充分发挥,使其具有了与高配箍率RC 柱相同的承载力.此外,试件C5的极限位移比试件C2、C6分别增大了15.63%,11.36%,即随着配箍率的增加,柱的变形能力增强.由2.1节、表5和图10(d)可知,试件C8的开裂荷载较试件C2、C7分别降低了31.58%、23.52%,屈服荷载分别降低了52.30%、44.02%,峰值荷载分别降低了59.12%、49.39%,即基于试验方案一定范围内随着轴压比的减小,试件的承载力不断减小,这是因为轴力的存在延迟了混凝土裂缝的出现,限制了裂缝的发展,降低了受拉区的应力,使得试件承载力提高,但试件C8的极限位移比试件C1、C7分别增大了35.34%、45.63%,变形能力增强,说明随着轴压比的减小,试件的抗震变形能力得到很大的提高.2.4 延性由表5可以看出,试件C1、C2的位移延性系数分别比试件C0增大了50.47%、16.08%,说明TRC加固可改善构件的延性,试件C2的提高幅度比试件C1小,是因为试件C2发生了加固层黏结破坏,未达到应有的延性.根据文献[14]知,采用3层加固与4层加固延性提高幅度基本相同,说明TRC在一定加固层数内,柱的延性能得到较大提高,但继续增加加固层数,延性提高幅度有限.试件C3和C4的位移延性系数较试件C2分别增大3.8%、23.37%,可见,增大纤维编织网搭接长度可一定程度上提高构件的延性.此外,还可以看出,试件C5的位移延性系数比试件C2增大了32.07%,这说明随着配箍率的增加,柱的延性有所提高.试件C7、C8的位移延性系数分别比试件C2增大了14.67%、111.41%,可见,随着轴压比的增大,TRC加固柱的位移延性不断减小,抗震性能降低.2.5 刚度退化参照文献[16]中建议的折算割线刚度来分析各试件的刚度退化情况,试件相对刚度退化曲线如图11所示.其中η为各滞回环割线刚度与屈服刚度的比值,β为峰值位移与屈服位移的比值.由图11可知,试件C0在屈服前后刚度退化较快,整体刚度退化曲线较短,而TRC加固柱在屈服之后刚度退化缓慢,且整个刚度退化曲线较长,但加固层数对刚度退化速率影响不明显.试件C3、C4的刚度退化速率要略小于试件C2,在位移循环后期,试件C4的刚退退化速率与试件C3基本相同,尽管试件C4的β值要大于C3,但二者的曲线斜率差别不大,这说明,搭接长度对试件的刚度退化速率影响并不大.此外,还可以看出,试件C5的刚度退化曲线要长于试件C2和C6,在位移加载初期,试件C2、C5的刚度退化速率要比试件C6慢的多,即随着配箍率的增加,RC柱的刚度退化速率逐渐降低.试件C2、C7在屈服荷载前后刚度退化速率基本相同,但在随后的位移控制阶段,试件C7的刚度退化速率减慢.而试件C8无论是在屈服前后还是在位移控制阶段,刚度退化速率均低于试件C2、C8.可见,随着轴压比的减小,TRC加固柱的刚度退化速率呈下降趋势.2.6 耗能能力试件累积耗能可通过滞回曲线所包围的面积来表示,各试件耗能曲线见图12.试件C2因位移循环后期加固层发生黏结破坏,未达到应有的耗能能力,由表5和图12(a)可知,试件C1的耗能值比试件C0增大了35.17%,可见,TRC加固可提高构件的耗能能力.在加载后期,试件C1的曲线斜率明显增大,TRC的约束作用充分发挥,根据文献[14]知,继续增大加固层数,试件耗能能力会进一步提高,但当纤维编织网的布置层数达到4层时,加固构件的耗能能力提高有限.由表5和图12(b)可知,试件C3、C4的耗能能力与试件C2相比,分别提高了123.53%,97.63%.说明,搭接长度的增加能够有效的提高柱的耗能能力,增强其抗震性能.从试件C2、C3的曲线斜率来看,在位移循环后期,他们的耗能速率差别不大,即搭接长度对耗能速率无明显影响.由表5和图12(c)可知,试件C5的总耗值比试件C2增大了94.68%,配箍率的提高增大了试件的耗能能力,且在位移控制后期,试件C5的斜率增加较快,说明其耗能速率较高.试件C5的总耗能值比试件C6增大了36.11%,但试件C6达到了与试件C5几乎相同的耗能速率,C6试件中TRC的约束作用充分发挥,抗震性能得到提高.由表5和图12(d)可知,试件C8的耗能值比试件C2、C7分别增大了53.39%、20.93%,TRC加固柱的耗能能力随着轴压比的减小而呈上升趋势.在位移加载后期,试件C2、C8的耗能速率基本相同,而试件C7的耗能速率略大于试件C2、C8.试件C2在峰值荷载之前是满足变化规律的,之后将各试件与C2进行对比,虽然在数值变化上有一定的误差,但整体变化规律是符合的.基于试验研究分析,得到主要结论如下:(1)TRC加固能够有效约束RC柱核心区混凝土,限制裂缝的发展,降低试件塑性铰区的破坏高度,改善RC柱的破坏形态;(2)纤维编织网布置层数对试件开裂荷载、屈服荷载无明显影响.随着纤维编织网布置层数的增加,试件峰值荷载、位移延性系数、耗能能力呈上升趋势,但继续增加加固层数,其提高情况不尽相同(具体可参见文献[14]).(3)纤维编织网搭接长度对试件承载力、耗能速率无明显影响,TRC加固柱的位移延性系数、耗能能力随搭接长度的增加而有所提高.增大纤维编织网的搭接长度,可防止加固层出现剪切破坏.基于对本文中试验数据的对比分析研究和结合实际工程中的复杂性,建议在未来实际工程中纤维编织网的搭接长度范围宜为1.5a~2a. (4)配箍率对TRC加固柱的承载力无明显影响,随着配箍率的增加,柱的延性系数有所提高.对于低配箍率试件来说,TRC加固能够有效延缓试件刚度退化,提高其耗能速率,增强试件的抗震性能.(5)基于试验方案,在一定范围内随着轴压比的减小,TRC加固柱的承载力、刚度退化速率不断降低,但位移延性系数和耗能能力不断增大,变形能力不断增强.【相关文献】[1]尹世平,盛杰,贾申.纤维束编织网增强混凝土加固钢筋混凝土梁疲劳破坏试验研究[J].建筑结构学报,2015, 36(4):86-92. YIN Shi-ping,SHENG Jie,JIA Shen.Experimental study on fatigue failure of RC beam reinforced with textile reinforced concrete[J].Journal of Building Structures,2015,36(4):86-92.[2]徐世烺,尹世平,蔡新华.纤维编织网增强混凝土加固钢筋混凝土梁受弯性能研究[J].土木工程学报,2011,44 (4):23-34. XU Shi-lang,YIN Shi-ping,CAI Xin-hua.Investigation on the flexural behavior of reinforced concrete beam strengthened with textile-reinforcedconcrete[J].China Civil Engineering Journal,2011,44(4):23-34.[3]BRUCKNER A,ORTLEPP R,CURBACH M.Textile reinforced concrete for strengthening in bending and shear[J].Materials and Structures,2006,39(8): 741-748.[4]徐世烺,尹世平.纤维编织网增强细粒混凝土加固RC受弯构件的正截面承载性能研究[J].土木工程学报, 2012,45(1):1-7. 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【期刊名称】《建筑技术》
【年(卷),期】2024(55)10
【摘要】为研究钢丝绳网片外加聚合物砂浆面层加固技术的加固作用,对钢丝绳网片外加聚合物砂浆面层加固低强度RC梁进行了试验研究。

本研究设计了1组对比试件,即对1个采用钢丝绳网片外加聚合物砂浆面层加固的试验梁和1个不进行加固的试验梁,分别进行荷载试验,对比了2根梁的混凝土应变、承载力、跨中挠度及裂缝开展情况。

研究表明:经本方法加固的RC梁仍符合平截面假定,加固后RC梁的承载力、刚度、裂缝状态等受力性能有了不同程度的改善,钢丝绳网片外加聚合物砂浆面层法作为低强度混凝土受弯构件加固的手段,具有一定的适用性,相关结论可为混凝土受弯构件的加固设计提供依据。

【总页数】4页(P1262-1265)
【作者】季长征;田海飞;成勃;苏东坡;宫亮
【作者单位】山东省建筑工程质量检验检测中心有限公司;山东省建筑科学研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU375
【相关文献】
1.基于ANSYS软件的钢筋网聚合物砂浆面层加固RC梁受弯性能的分析
2.钢丝绳网片-聚合物砂浆外加层加固施工技术研究
3.高强钢丝绳网片-聚合物砂浆加固RC 板抗爆性能试验研究
4.预应力钢丝绳-聚合物砂浆面层抗弯加固持荷RC梁数值分析及承载力计算
5.高强聚合物砂浆在钢丝绳网-聚合物砂浆外加层加固施工中的应用研究
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预应力钢绞线网加固RC柱抗震性能影响因素研究

预应力钢绞线网加固RC柱抗震性能影响因素研究

预应力钢绞线网加固RC柱抗震性能影响因素研究曹忠民;赖恒力;邱荣文;黄金龙【摘要】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%.【期刊名称】《华东交通大学学报》【年(卷),期】2018(035)004【总页数】6页(P15-20)【关键词】预应力钢绞线网;钢筋混凝土柱;抗震加固;影响因素【作者】曹忠民;赖恒力;邱荣文;黄金龙【作者单位】华东交通大学土木建筑学院,江西南昌 330013;华东交通大学土木建筑学院,江西南昌 330013;华东交通大学土木建筑学院,江西南昌 330013;华东交通大学土木建筑学院,江西南昌 330013【正文语种】中文【中图分类】U378.3高强钢绞线网-聚合物砂浆加固技术具有耐腐蚀、耐高温、对原结构使用干扰小、适用面广等优点,是近年来不断发展推广的一种新型加固技术[1-2]。

许多学者对此类柱的加固改造进行了大量的研究,研究结果表明横向约束混凝土柱加固技术能够显著地提高柱的抗震性能,但对于非预应力加固,材料应力滞后的现象不可避免。

横向预应力高强钢绞线网-聚合物砂浆加固柱技术解决了对钢绞线力学性能滞后的现象,同时闭合自身结构裂缝以及抑制裂缝的开展[3-4]。

对于加固RC柱抗震性能而言,构件的轴压比、剪跨比、配箍率、初始偏心距、钢绞线配置量、截面类型等参数是影响钢筋混凝土柱抗震性能的主要因素。

《FRP加固RC框架结构的抗震韧性评价研究》范文

《FRP加固RC框架结构的抗震韧性评价研究》范文

《FRP加固RC框架结构的抗震韧性评价研究》篇一一、引言随着城市化进程的加速,建筑结构的安全性和稳定性成为了人们关注的焦点。

钢筋混凝土(RC)框架结构因其良好的承载能力和适应性,被广泛应用于各类建筑中。

然而,RC结构在地震等自然灾害面前的脆弱性也引起了人们的关注。

为了提高RC框架结构的抗震性能,研究者们开始探索使用纤维增强复合材料(FRP)进行加固的方法。

本文将通过实验研究和理论分析,对FRP加固RC框架结构的抗震韧性进行评价研究。

二、文献综述在过去的几十年里,许多学者对FRP加固RC框架结构进行了广泛的研究。

研究表明,FRP材料具有良好的抗拉强度和抗腐蚀性能,能够有效提高RC结构的承载能力和抗震性能。

目前,国内外学者主要通过实验研究和数值模拟的方法,对FRP加固RC框架结构的力学性能、耐久性和抗震性能进行评价。

然而,由于地震作用的复杂性和建筑结构的多样性,仍需进一步深入研究。

三、研究方法本研究采用实验研究和理论分析相结合的方法,对FRP加固RC框架结构的抗震韧性进行评价。

首先,通过设计不同参数的RC框架结构模型,进行地震模拟实验,观察其破坏过程和破坏形态。

然后,采用FRP材料对部分模型进行加固处理,再次进行地震模拟实验,比较加固前后结构的抗震性能。

最后,结合理论分析,建立评价模型,对实验结果进行定量分析。

四、实验结果与分析1. 破坏过程与破坏形态通过对RC框架结构模型进行地震模拟实验,我们发现未加固的RC框架结构在地震作用下容易发生脆性破坏,破坏形态主要为混凝土开裂和钢筋屈曲。

而经过FRP加固的RC框架结构则表现出更好的延性和耗能能力,破坏形态更为均匀,能够更好地抵抗地震作用。

2. 抗震性能评价通过对实验数据的分析,我们发现FRP加固能够显著提高RC框架结构的承载能力和抗震性能。

具体来说,加固后的结构在地震作用下的位移、加速度响应等指标均有所降低,表明其抗震性能得到提高。

此外,我们还发现不同参数的RC框架结构对FRP加固的效果有所不同,需要针对具体结构进行优化设计。

复合砂浆钢筋网加固RC梁的性能试验及理论研究的开题报告

复合砂浆钢筋网加固RC梁的性能试验及理论研究的开题报告

复合砂浆钢筋网加固RC梁的性能试验及理论研究的开题报告一、选题背景随着建筑结构的不断发展和建筑密度的不断增加,RC梁的加固和修复问题已成为当今建筑结构领域的热点研究方向之一。

目前,钢筋混凝土加固技术已经得到广泛的应用,其中复合砂浆钢筋网加固技术是一种经济、可靠、有效的加固方法,已被广泛使用。

但是,目前对于其性能的研究以及加固机理的探讨还不够深入,需要进一步的实验和理论研究。

二、研究目的本研究的目的是通过对复合砂浆钢筋网加固RC梁进行性能试验及理论研究,探讨其加固机理以及加固效果,为该技术的进一步推广和应用提供理论依据和实验支持。

三、研究内容和方法本研究将从以下几个方面进行研究:1.复合砂浆钢筋网加固RC梁的性能试验:利用模拟试验台模拟RC梁的受力情况,对复合砂浆钢筋网加固RC梁的受力性能进行试验,并分析其强度、刚度等性能指标。

2.复合砂浆钢筋网加固机理的理论研究:通过理论分析和计算,探讨复合砂浆钢筋网在RC梁加固过程中的作用机理,分析其加固效果和可行性。

3.相关参数对复合砂浆钢筋网加固效果的影响研究:通过改变不同参数,如钢筋网的尺寸、砂浆的配合比等,对复合砂浆钢筋网加固RC梁的加固效果进行研究和探讨。

四、预期成果及其意义本研究的预期成果主要有以下几个方面:1.确定复合砂浆钢筋网加固RC梁的性能指标,分析其加固效果和可行性。

2.揭示复合砂浆钢筋网在RC梁加固过程中的作用机理,为该技术的进一步推广和应用提供理论依据和实验支持。

3.研究不同参数对复合砂浆钢筋网加固效果的影响,为该技术的优化和改进提供理论基础和实验支持。

本研究的意义在于为RC梁加固技术的进一步发展和完善提供重要的参考和依据,同时也具有一定的工程应用价值。

钢绞线网-聚合物砂浆加固小偏压RC柱中聚合物砂浆的作用分析

钢绞线网-聚合物砂浆加固小偏压RC柱中聚合物砂浆的作用分析

钢绞线网-聚合物砂浆加固小偏压RC柱中聚合物砂浆的作用
分析
葛超;曹忠民;高淳
【期刊名称】《江西科学》
【年(卷),期】2014(032)001
【摘要】高强钢绞线网-聚合物砂浆加固法作为目前一项崭新的结构加固技术,正越来越多地使用在混凝土结构加固工程中.在考虑和忽略聚合物砂浆的强度2种情况下,分别进行了在该技术加固下的小偏心RC柱正截面极限承载力计算.结果显示聚
合物砂浆的强度在该加固中不可忽略,并归纳出影响聚合物砂浆强度对正截面承载
力提高的因素,其中主要影响因素有偏心距,聚合物砂浆的厚度、强度,钢绞线网间距、钢绞线面积以及加固柱混凝土强度等级.
【总页数】5页(P78-81,113)
【作者】葛超;曹忠民;高淳
【作者单位】华东交通大学土木建筑学院,江西南昌330013;华东交通大学土木建
筑学院,江西南昌330013;华东交通大学土木建筑学院,江西南昌330013
【正文语种】中文
【中图分类】TU746.3
【相关文献】
1.高强钢绞线网—聚合物砂浆加固偏压柱的试验研究 [J], 张立峰;姚秋来;程绍革;
王忠海;潘晓峰
2.二次受力下高强钢绞线网-渗透性聚合物砂浆加固RC梁抗弯试验研究 [J], 朱彦鹏;廖永石;郑建军;滕文川;赵丹丹
3.高强钢绞线网-聚合物砂浆加固RC梁的有限元分析 [J], 姚秋来;张立峰;姚志华
4.预压比对预应力钢绞线-聚合物砂浆加固RC板受弯性能的影响 [J], 张世江;陈海;刘阳;叶勇;柴振岭
5.高强钢绞线网-聚合物砂浆加固大偏心受压RC柱的研究 [J], 姚秋来;张立峰;程绍革;王忠海;李红;李绍祥
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20卷2期2004年6月世 界 地 震 工 程WORLD EARTHQUAKE E NGINEERING Vol .20,No .2Jun .,2004收稿日期:2003-08-16; 修订日期:2004-03-18 基金项目:湖南省自然科学基金资助课题(批准号02J JY3043). 作者简介:蒋隆敏(1963-),女,副教授,湖南株洲人,主要从事新型钢丝网复合砂浆加固压弯构件动力特性的研究.文章编号:1007-6069(2004)02-0139-06国内外关于钢丝网水泥砂浆用于RC 结构加固的研究蒋隆敏1 张毛心2(1.株洲工学院土木系,湖南株洲412008;2.湖南大学土木工程学院,湖南长沙410082)摘要:介绍了钢丝网水泥砂浆的基本特点,对国内外将钢丝网水泥砂浆用于钢筋混凝土(RC )结构加固的研究及应用情况进行了综合论述;重点阐述了被加固的RC 房屋结构受弯构件的加固机理和工作性能,提出了今后应重点解决的问题。

关键词:钢丝网水泥砂浆;RC 结构加固;加固机理;工作性能中图分类号:TU973.23 文献标识码:AResearch on strengthening methods of RC structure with ferrocement laminatesat home and abroadJIANG Long -min 1 ZH ANG Mao -xin 2(1.Department of Ci vil Engineering ,Zhuzhou Engineering Ins titute ,Zhuzhou 412008,China ;2.College of Civil Engineering ,Hunan University ,Changs ha 410082,China )A bstract :The basic nature of ferr ocement is intr oduced in this paper .The research and practice on strengthening of RC structure with ferrocement laminates at home and abroad are discussed .Emphasis is placed on the mechanism and be -haviour of RC flexural members of the strengthening building .The main problems to be solved in the future are present -ed .Key words :ferrocement ;strengthening method of RC structure ;mechanism of strengthening ;mechanical behaviour 1 引言 从国内外研究及运用现状来看,研究比较深入并已较多用于实际工程的RC 结构加固方法有:加大截面法、外包钢加固法、粘钢加固法、外贴纤维增强复合材料加固法、预应力加固法、增设支点加固法、增设支撑体系及剪力墙加固法、增设拉结连系加固法、裂缝修补技术等。

近几年工程上碳纤维加固方法比较受青睐,并有较多的研究。

上述各加固法各有其优点,但也都有一定的应用范围[1]。

钢丝网水泥是一种典型的用于薄壁结构的复合材料,即是一种由钢丝网增强的水泥复合砂浆,关于钢丝网水泥结构的设计和建造美国混凝土委员会(ACI )已对其进行了报道[2,3]。

钢丝网水泥与钢筋混凝土一样属无机复合胶凝材料,它也是一种理想的RC 结构的加固材料,它拥有较高的拉强重量比和较高的韧性、延展性及耐久性,比普通水泥砂浆有大得多的抗裂能力,容易被浇注成任意的形状,适合于各种轮廓外形的结构单元的修复和加固[4]。

上述各种加固方法中的界面粘贴技术,现今国内外均采用以环氧树脂为主剂的有机结构胶,而砂浆这一140 世 界 地 震 工 程 20卷无机胶凝材料,与混凝土材性十分接近,故用钢丝网水泥砂浆作为加固材料,它与基材间将有更好的相容性、协调性、相互渗透性,而且比有机加固片材抗老化、耐火、耐久性也更好[5];它有别于加大截面法,加固层厚一般为2厘米左右,故几乎不增大原结构的重量与截面尺寸;无需复杂的施工工艺和特殊的施工技术,它与混凝土基材浇捣方法基本一致,施工质量容易保证,而且经济;加固层中的砂浆既是胶粘材料也是保护层材料,无需另作防火保护层。

这种加固方法不仅可提高结构的强度,还可增强建筑物抗渗、抗冻、抗裂性和韧性。

因此这种加固方法在国内外加固行业越来越受到重视。

2 钢丝网水泥砂浆用于RC结构加固的实践与发展 国内外用水泥砂浆内粘钢丝网修补结构已有了较长时期的实践,但这些方法并没有被归宗于“钢丝网水泥”这一结构的制作。

这方面的许多例子已由Dinardo和Ballingall[6]撰文报道,因为这些例子中所用钢丝网仅用作裂缝控制,并没有以此提高结构的强度。

早在80年代Romualdi[7]和Iorns[8]首次介绍了钢丝网水泥在结构修复中的适用性,且主要是用作液体蓄挡结构内衬的维修,如池塘、下水道、坑道等等。

从中钢丝网水泥的韧性、抗裂性和对不规则外轮廊结构表面处理的灵活性得到了利用。

国内为了解决排污管道腐蚀而造成渗漏甚至坍塌的问题,常将钢丝网水泥用于管道内衬维修,因为它与混凝土相比有:砂浆的骨料粒径小故耐久性优于混凝土[9];钢筋丝网水泥壁薄,对原管道排放能力影响小;钢丝柔轻易于施工等优点。

为了提高砂浆的抗腐蚀性,汕头大学有学者提出了以“钢丝网增强的混杂改性钢丝网水泥砂浆”[10],它的使用提高了水泥砂浆在各种腐蚀环境中的寿命。

国内用钢丝(筋)网水泥砂浆除险加固大坝防渗面板[11]及水库泄洪闸墩[12]也获得了成功。

Andre ws和Shar ma[13]将钢丝网水泥作为结构修补材料对RC梁进行修复和补强,作了最初的研究,将梁内损伤的混凝土和钢筋清除掉并用钢丝网水泥对其进行替换,构件尺寸没有任何变化,在静载作用下对其进行测试,结果显示,其抗裂强度,抗弯刚度和极限荷载比加固前的梁都有提高,但梁上两种材料交界面上的粘结作用消失的部位这种提高程度低一些。

3 用钢丝网水泥片材加固RC受弯构件 国外的Lim[14],Ong等人[15],Paramasivam等人[16]和Aurellado等人[17]研究了用钢丝网水泥片材作为增强材料加固修复RC梁。

所用薄片厚度小于40mm,将其粘贴在RC梁外表面对其进行加固,梁的截面稍微有所增大,为了提高抗弯承载力,薄片贴在受拉的梁底面,梁宽没有任何变化,他们分别对加固界面上剪力的传递、机械抗剪锚钉的使用,薄片中高配筋率的影响、原梁加固前的损伤程度的影响和被加固梁在周期荷载作用下的性能进行了研究。

3.1交界面上的抗剪强度原梁的混凝土与钢丝网水泥砂浆间界面上无骨料咬合作用,Lim[14]对这种情况下界面上抗剪强度进行了研究。

通过对界面不作处理即光滑界面的试件组PO1和作界面凿粗处理的试件组P O2的两组试件进行测试以研究界面处理的影响,对于PO2的机械凿粗平均深度约为3mm。

用以下试件组PO3和PO4研究环氧树脂胶粘剂的使用,PO3是当胶层还没有固结时就将钢丝网水泥砂浆浇上去,PO4用环氧树脂将预制的钢丝网水泥片贴到梁混凝土表面,这两种情况下,树脂胶均约为2mm厚。

对PO1与PO2由界面总面积计算的剪切强度值分别为0.91N/mm2和3.25N/mm2,因此前者界面抗剪强度仅为后者的28%,说明界面凿粗处理可大幅度提高界面粘结力。

PO3组破坏发生在树脂与钢丝网水泥之间,且破坏面是不均匀的。

相比之下PO4组显示出了很高的破坏荷载,可观察到混凝土内部发生了破坏。

因此说明树脂胶已将预制钢丝网水泥片和梁结合成了一协同工作的整体。

测得其抗剪强度在4.32N/mm2以上。

3.2梁的抗弯加固为了提高梁的抗弯能力,将钢丝网水泥片贴在梁底面,使用抗剪锚钉固定钢丝网片可有双重作用:即保证施工过程中网片准确牢固的定位,也有利于在加载过程中界面上的粘结复合作用。

(1)抗剪锚钉Ong 等人[15]对使用抗剪锚钉提高梁的抗弯能力进行了研究,他对8根矩形截面梁,进行无损伤加固,通过机械锚钉将网片固定在梁表面,该梁的粘贴表面不作凿粗处理。

对以下两种锚具系统进行测试:即电锤锚钉,直径3.8mm ,间距为100mm 、150mm 或200mm ;另类为锚固螺钉直径为15mm ,间距118mm ,树脂胶首先被涂在梁底,然后放置网片并钉牢,在树脂胶完全固结前,将砂浆浇上去。

然后对所有这些被加固的承受静载作用的简支梁进行测试。

图1钢丝网水泥从梁底剥离结果发现,以100mm 间距的电锤钢钉锚固加固片层且使用树脂胶粘贴的试件在界面上保持了粘结复合作用,所有其它的梁试件,尽管使用了机械锚钉,但在加载到约为理论承载能力的60%时,沿界面出现了集中的水平裂缝,临近破坏时发生加固层剥离现象,如图1。

因此,在光滑梁面用上述第一锚固方式但钢钉间距大于100mm 或以第二锚固方式粘贴加固片层所建立的抗剪强度来维持界面上全部的粘结复合作用是不够的。

所有这些被加固梁显示出较高的初始抗弯刚度,比未加固的对比试验梁高出50%,这可能是由于粘贴的钢丝网水泥片层增加了梁的截面高度。

其极限荷载也比未加固的对比试验梁提高了20%。

出现加固片层剥离的梁在加载过程中显示出较大的跨中变形,极限承载力的提高程度也小些。

在另外的研究中,Paramasivam 等人[4]对在梁底用软钢作为界面抗剪锚固件粘贴钢丝网水泥片层的12根T 型截面梁进行了测试,被加固梁的梁底分为凿粗和未凿粗处理两种,抗剪锚固件间距分200mm 、300mm 或400mm 三种,梁底的凿粗处理是沿整个梁底机械打毛至露出骨料,将“L ”形圆钢抗剪锚固件的一端穿过钢丝网片插入梁底预先钻好的孔洞内,并用环氧树脂胶粘牢,再将所有锚固件另端弯曲固定钢丝网,对所有这些梁试件在简支和承受跨中集中荷载的情况下进行测试。

加固梁的初裂荷载比未加固梁的约增加67%,裂缝起源于加固片层底部,穿过界面并向梁内延伸。

由于加固片层的加劲作用,它改变了原梁的裂缝模式,与未加固梁比可观察到其裂缝间距和裂缝宽度都减小,其减小程度分别为50%和25%。

梁底经凿粗处理,以200m m 间距的“L ”型钢筋锚固件粘贴网片的梁,其界面上的粘结复合作用得到了保证。

与未加固梁比这些梁的性能得到了相当大的改善。

所有在梁底未经凿粗处理的加固梁在临近破坏时在界面上出现了水平裂缝和严重的剥离现象。

有严重剥离的梁,其极限荷载增加值比期望值低些。

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