粘贴钢板加固钢筋砼T梁抗弯模型试验研究

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我国公路干线上钢筋砼T型梁桥数量巨大,然而相当多的在役桥梁技术状况不良,急需进行加固维修。因此开展在役桥梁加固研究具有重要的工程实用价值。目前常用的加固方法有加大截面加固法、预应力加固法、粘贴钢板加固法、外贴碳纤维加固法、喷射混凝土加固法等。在众多的钢筋混凝土结构加固方法中,粘钢加固法具有自重轻、所占空间小、施工周期短等优点,工程应用较广泛,是一种具有很大潜力的加固方法。 本文作为编制《公路桥梁加固技术规范》的前期基础研究,主要针对粘贴钢板对钢筋混凝土T梁的抗弯加固开展研究。以8片T梁模型破坏试验为基础,研究了钢板数量、锚固方式和二次受力对钢筋混凝土T梁承载能力及正常使用状态的影响,并给出了相应的设计计算方法。试验结果表明,粘贴钢板显著提高了钢筋混凝土T梁极限抗弯承载能力,并且明显减小了钢筋混凝土T梁的裂缝间距、宽度、高度,抑制了裂缝的开展,对提高普通钢筋混凝土构件耐久性有重要作用;粘贴钢板可以减小梁的挠度,粘贴的钢板越多,梁的挠度越小,初始荷载的影响削弱了钢板降低梁挠度的能力;采用5点锚固与采用2点锚固对构件的极限抗弯能力无明显影响,但对早期裂缝的抑制,5点锚固较2点锚固作用明显;通过对有无初始荷载作用模型试验对比分析,两种粘贴加固梁屈服荷载较接近,极限破坏荷载差异较大,有初始荷载作用的加固梁极限荷载偏小。在结果分析中,应用非线性有限元分析程序ASYS9.0,采用混凝土块单元、接触分析及单元“生死”等分析方法对加固模型梁进行全过程分析,数值分析结果与试验结果较为接近。同时还对正常使用阶段的裂缝、挠度、刚度等做了分析,给出了相应的设计计算建议。 本文研究成果为《公路桥梁加固技术规范》的编制提供依据,也可供桥梁工程加固实践参考。
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