预应力钢带加固钢筋混凝土柱抗震性能试验研究

提出一种预应力钢带加固钢筋混凝土柱的新技术,并通过预应力钢带加固高轴压比钢筋混凝土矩形截面柱的拟静力试验,对该预应力钢带加固方法进行初步研究。在试验中主要考察轴压比和预应力钢带间距两个主要参数对加固后钢筋混凝土矩形截面柱抗震性能的影响规律。结合试验研究结果,对加固试件和未加固的对比试件的滞回曲线、骨架曲线、位移延性、刚度退化和耗能性能等抗震性能指标进行了比较研究。研究结果表明,预应力钢带加固技术可以明显改善钢筋混凝土柱抗震性能,具有良好应用前景。     

预应力钢带加固钢筋混凝土短柱抗震性能试验研究

为研究预应力钢带加固钢筋混凝土短柱的抗震性能,对6个预应力钢带加固钢筋混凝土短柱试件和3个对比试件进行低周反复荷载试验。结合试验研究结果,分析预应力钢带加固柱的破坏形态、滞回曲线、位移延性系数、骨架曲线、耗能性能和刚度退化;研究轴压比、剪跨比、钢带间距对加固试件抗震性能的影响。试验结果表明,采用预应力钢带加固钢筋混凝土短柱可以明显改善其延性、变形能力和耗能性能,并且能显著提高短柱的抗剪承载力,抗震性能得到显著提高和改善。     

预应力钢带加固钢筋混凝土梁柱受力性能试验研究

将打包技术应用于结构工程加固领域。进行了6个加固梁试件和1个对比试件的受剪性能试验,分析钢带间距、钢带层数及倒角对承载力及变形性能的影响。结果表明：经预应力钢带加固的试件,在加载过程中,裂缝开展缓慢且发育充分,与未加固试件相比其受剪承载力提高约46%~95%,加固后梁的变形能力大幅提高。通过对3个加固柱试件和1个对比试件的低周反复荷载试验,分析了钢带间距及轴压比对柱水平承载力及变形能力的影响,结果表明,经预应力钢带加固后的柱试件其延性提高约32%~121%,水平承载力提高不明显。     

预应力钢带加固钢筋混凝土柱轴压承载力试验研究

完成了4个预应力钢带加固钢筋混凝土柱试件和1个对比试件的轴压试验,表明横向预应力钢带可显著提高钢筋混凝土柱的延性和承载力。结合试验研究结果,进一步研究了横向箍筋、横向预应力钢带对混凝土的约束机理及影响因素,考察了预应力钢带对钢筋混凝土柱轴压承载力的影响和提高程度。通过分析钢带对混凝土的的有效约束区面积、非有效约束区面积以及钢带体积加固率等因素对钢筋混凝土柱轴压承载力的影响机理,提出了预应力钢带加固钢筋混凝土柱轴压承载能力计算方法和计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。     

预应力钢带加固混凝土梁抗剪性能试验研究

预应力钢带加固技术为一种新型加固技术,用于钢筋混凝土梁抗剪加固时能有效约束混凝土,改善梁抗剪破坏形态,提高钢筋混凝土梁斜截面抗剪承载能力。预应力钢带加固通过1根普通钢筋混凝土梁和4根预应力钢带加固的钢筋混凝土的对比试验,初步研究了预应力钢带的加固间距﹑加固层数及倒角处理对钢筋混凝土梁抗剪性能的影响。试验结果表明,利用预应力钢带进行加固,可以显著提高钢筋混凝土梁的抗剪承载力,改善钢筋混凝土梁的变形性能,且加固间距越小,梁的抗剪承载力提高程度越明显。     

预应力钢绞线网加固钢筋混凝土柱抗震性能试验研究

制作了16根采用预应力钢绞线张拉锚固新技术加固的钢筋混凝土圆形截面加固柱试件和2根未加固对比柱试件,进行了不同轴压比下水平反复加载试验,研究轴压比、钢绞线间距、预应力水平对抗震加固效果的影响。试验结果表明:高轴压比加固试件较未加固对比试件屈服荷载、极限荷载、位移延性系数、累积耗能最大提高幅度分别为36%、44%、76%、62%,低轴压比加固试件较未加固对比试件相应最大提高幅度分别为36%、27%、44%、172%;随钢绞线间距的减小,加固效果大幅度提高、刚度提高、刚度退化减缓;钢绞线间距为30 mm加固试件的加固效果随预应力水平的提高变化不明显。预应力钢绞线加固钢筋混凝土柱技术是一种主动、无损高效加固技术,具有推广应用价值。     

预应力钢带加固火灾后钢筋混凝土T型梁抗剪性能研究

为研究预应力钢带加固受火后钢筋混凝土T型梁的抗剪性能,共完成了11根火灾后加固混凝土T型梁试件和1根未受火对比梁试件的试验研究,其中火灾试验在火灾试验炉中按ISO 834标准升温曲线进行。通过试验研究,着重考察预应力钢带间距、预应力钢带层数、火灾试验受火时间等关键参数对火灾后加固混凝土梁受剪破坏形态和受剪承载能力的影响规律。试验研究结果表明:不同加固度的火灾后加固试件抗剪承载能力比未受火未加固试件抗剪承载能力提高20%~50%,有效提高了火灾后混凝土梁抗剪承载能力,同时预应力钢带加固还能有效改善试件剪切破坏开裂性能和变形性能,有效提高加固试件的延性性能。     

预应力钢绞线网加固钢筋混凝土柱抗震性能试验研究

制作了16根采用预应力钢绞线张拉锚固新技术加固的钢筋混凝土圆形截面加固柱试件和2根未加固对比柱试件,进行了不同轴压比下水平反复加载试验,研究轴压比、钢绞线间距、预应力水平对抗震加固效果的影响。试验结果表明：高轴压比加固试件较未加固对比试件屈服荷载、极限荷载、位移延性系数、累积耗能最大提高幅度分别为36%、44%、76%、62%,低轴压比加固试件较未加固对比试件相应最大提高幅度分别为36%、27%、44%、172%;随钢绞线间距的减小,加固效果大幅度提高、刚度提高、刚度退化减缓;钢绞线间距为30mm加固试件的加固效果随预应力水平的提高变化不明显。预应力钢绞线加固钢筋混凝土柱技术是一种主动、无损高效加固技术,具有推广应用价值。     

预应力钢带加固钢筋混凝土柱轴压尺寸效应研究

为研究尺寸效应对预应力钢带加固钢筋混凝土柱轴压性能的影响,基于已有钢带加固柱轴压试验,建立有限元分析模型,有限元分析结果与试验结果的验证表明两者较为吻合。在此基础上,研究构件相似时,不同截面尺寸对钢带加固构件轴压性能的影响,结果表明:相似构件抗压强度提升幅度和轴向刚度提升幅度随构件截面尺寸上升而下降,通过引入尺寸效应系数,建立考虑尺寸效应的钢带加固柱轴压承载力计算式,计算值与模拟值吻合程度较好。     

预应力钢带加固技术在某工业厂房加固中的应用

兴平某工业厂房使用年限已久,其结构形式为单层钢筋混凝土排架结构。经检测鉴定,多处混凝土柱,屋面板钢筋外漏,且外漏钢筋锈蚀严重,屋架与天窗竖向连接柱存在竖向裂缝,屋架与排架柱端连接处漏筋、锈蚀现象严重,并且厂房需更换吨位更大的吊车。考虑到厂房的安全性,提出相应的加固设计方案,钢筋混凝土吊车梁利用外包型钢进行加固,并利用预应力钢带对柱进行了加固,以满足结构承载的要求。     

预应力钢带加固混凝土圆柱轴压试验研究及工程应用

对23个预应力钢带加固的钢筋混凝土圆柱进行了轴压性能试验研究,试验着重研究不同混凝土强度等级下钢带层数、钢带间距两个主要因素对加固混凝土圆柱的破坏形态、变形特性、承载能力、裂缝和变形发展的影响。通过对预应力钢带约束混凝土受力机理的理论分析,建立预应力钢带约束混凝土圆柱抗压强度统一计算模型,所建算式的计算结果与试验结果吻合较好。研究成果在西安某办公楼的改造工程中进行了应用,得到了很好的加固效果。     

预应力钢带约束混凝土轴心抗压强度试验研究

通过对7根预应力钢带约束方形混凝土柱和1根对比柱的轴压试验,分析钢带间距和钢带层数变化对预应力钢带约束方形混凝土柱破坏形态、承载力、延性、钢带应变等影响。试验结果表明,随钢带间距减小或钢带层数增加,柱承载力提高率越大,变形能力越强;随钢带间距减小,钢带峰值应变越高,钢带约束作用越强。结合试验结果,进一步分析钢带约束下混凝土柱的力学性能和工作机理,建立预应力钢带约束混凝土轴心抗压强度模型。根据试验数据测得的钢带有效拉应变,拟合出钢带约束下混凝土短柱轴心抗压强度计算式。     

预应力钢带约束钢管混凝土叠合柱抗震性能试验研究

预应力钢带约束钢管混凝土叠合柱是充分利用钢管混凝土叠合柱和预应力钢带约束柱的优点所开发出来的具有良好抗震性能的新型组合柱,为探究钢管约束内部混凝土和预应力钢带约束外部混凝土对柱抗震性能的改善规律,开展4个预应力钢带约束钢管混凝土叠合柱试件和2个未采用预应力钢带约束的普通钢管混凝土叠合柱试件的拟静力试验,研究预应力钢带约束钢管混凝土叠合柱在低周反复荷载作用下的破坏机理、破坏形态、滞回性能、位移延性、骨架曲线、耗能性能、刚度退化以及钢带应变变化等受力性能,分析了钢带间距、箍筋布置对预应力钢带约束钢管混凝土叠合柱抗震性能的影响规律。研究结果表明:预应力钢带约束钢管混凝土叠合柱具有良好的延性、变形能力和耗能性能,相对普通钢筋混凝土柱和普通钢管混凝土叠合柱具有更加良好的抗震性能。     

柱的预应力撑杆加固法

阐述了预应力撑杆加固钢筋混凝土柱的基本原理及加固设计方法。着重介绍了东南大学DEEP加固设计软件中该模块的编程思想以及程序实现方法。结合实例说明了DEEP加固设计软件使用简单、计算正确 ,与根据规范手算的结果吻合良好     

体外预应力竖向张拉法加固钢筋混凝土梁试验研究

对7根钢筋混凝土简支梁(2根对比梁、5根加固梁)进行3点加载试验,并通过试验数据,分析了不同张拉控制应力下各梁破坏形态、裂缝开裂情况及受力钢筋、体外预应力筋应变变化规律。试验中采用了加载前施加预应力、加载至开裂卸载施加预应力、加载至开裂不卸载施加预应力3种工况,以模拟实际工程中各种状况。最后,参照各国无粘结预应力筋极限应力理论及基于塑性铰的极限状态理论,研究试验梁的正截面抗弯极限弯矩的计算方法。通过对各国无粘结预应力筋极限应力的计算值对比表明,在二次效应影响较小的情况下,体外预应力结构可采用无粘结预应力结构的研究成果。     

钢筋混凝土超短柱与型钢混凝土超短柱滞回性能试验研究

与普通框架柱相比,超短柱的抗侧刚度较大,在地震作用下将承担较大的水平荷载。由于钢筋混凝土超短柱在水平地震荷载作用下的变形能力和延性很差,破坏模式通常为剪切破坏,从而导致框架结构的整体抗震性能下降。结合实际工程对2根钢筋混土超短柱和2根型钢混凝土超短柱的滞回性能进行了试验研究,并结合现行国内外规范给出了合理的设计建议。