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预应力悬索分载法加固混凝土梁的试验研究

韩玲  
【摘要】: 对于混凝土构件而言,常用的加固方法有:混凝土加大截面法、外包钢加固法、碳纤维布加固法等。加固结构属二次受力结构,加固前原结构已经受力产生应力、应变,而新加部分只有在新增荷载下才开始受力。这样,新加部分的应变将滞后于原结构构件总的应力水平。破坏时,新加部分将有可能达不到自身的极限状态,其潜力得不到发挥。 预应力加固法可以实现卸载和加固同步进行,部分或全部消除其他加固方法中二次受力所引起的应变滞后的现象。 本文保留了传统预应力加固法的优点,提出了用预应力悬索分载法加固混凝土梁,并对此方法进试验和理论研究。在加固试验前,通过对原结构和加固结构进行受力分析,阐述了用预应力悬索分载法加固混凝土简支梁时其分载、传力、调整截面应力分布的作用的实现机理,从理论上说明了本加固方法的优越性。试验中,这种预应力悬索分载加固法实际是通过钢—预应力组合结构来实现的。通过悬索提供预应力;利用钢构架作为预应力的转换构件,将预应力转换为反向均布荷载作用在被加固梁上,分担梁上的部分荷载,同时也增加了被加固构件的刚度。 通过试验数据分析可见,预应力悬索分载加固法可以达到加固与卸载同步进行,使新加部分相对于原混凝土的应力滞后现象得到较好的消除,加固后组合构件整体承载力得到显著提高,被加固梁的挠度和裂缝得到有效地改善,原材料的潜力得以较好地发挥,使加固起到卸荷、传力、改变内力的三重功效,达到了试验预期的目的。 由于钢筋、混凝土材料的复杂性,如何考虑预应力损失,确定最合理的张拉值、节点的优化处理等都尚待进一步地研究。


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