体外预应力加固混凝土梁使用性能.pdfVIP

大 庆 石 油 学 院 学 报 第 33卷 第 2期 2O09年 4月 J0URNAL ()FDAQING PETR0LEUM lNSTlITUTE Vo．【33 No．2 Apr． 2OO9 体外预应力加 固混凝土梁使用性能 卢召红 ，于伟刚 ，杨东财。，张云峰 ，李 文 (1．大庆石油学 院 土木建筑工程学院，黑龙江 大庆 163318； 2．齐齐哈尔市佳维建筑设计有 限责任公司，黑龙江 齐 齐哈尔 161OOO} 3．大庆市建兴建筑安装工程有限公司 ，黑龙江 大庆 1633l1) 摘 要：通过实验方法，分析采用体外预应力技术加固的梁体刚度和抗裂性能，并将实验结果与现行规范计算结果 加以对 比．通过采用不同的体外布筋方式和施加不同的预压应力，分析二次效应对加 固混凝土梁体短期刚度 的影响，提 出修正公式．考虑混凝土截面塑性降低对混凝士梁抗裂性能的影响，分析加 固后混凝土梁体的抗裂性能．结果表明：采 用修正公式计算加固混凝士梁的短期刚度比规范计算结果更接近工程实际，误差减少 3O ～40％．考虑混凝土截面塑 性的降低，视体外预应力为偏心压力 ，所得梁体在正常使用荷载状态下的最大裂缝 宽度与实测结果更加吻合 ，为体外预 应力加固混凝土梁的理论分析和工程设计提供依据． 关 键 词：体外预应力}梁体加 固；短期刚度 ；抗裂性能，二次效应 中图分类号：TU3l1 文献标识码 ：A 文章编号 ：100O—l891(2OO9)O2一OO8l一03 0 引言 将预应力筋置于混凝土截面外的体外预应力技术，对于加 固已有疲劳或损伤的结构恢复和提高结构 的承载能力具有显著的效果，已广泛应用于工程实际 ]．钢筋混凝土梁加固方法有多种 ，其 中体外预应力 加固法作为一种主动加 固法，能够克服其他方法加固时存在的应力滞后弱点，保证了体外预应力筋和原结 构的整体性与协同工作 ，不仅能提高其承载力 ，还可以减小挠度和裂缝宽度 ，对裂后和挠度变形较大的梁 体利用体外预应力加固后 ，能够更好的满足使用要求[2]．然而 ，利用体外预应力技术加 固梁体时，其材料 性质复杂 、结构构件的材料非线性和几何非线性等给理论分析加大难度 ，致使理论分析结果与实际情况存 有较大的差异[3]．拟采用实验方法 ，与现行规范 计算结果对 比，分析梁体加固后 的刚度和开裂性能， 并提出相应的修正公式 ，为后续的理论分析和工程设计提供参考． 1 试件设计及实验方法 1．1 试件设计 试件梁采用强度等级为 C30混凝土 ，实测抗压强度为 31．4N／mm ，抗拉强度为 2．02～2．06 N／mm ，弹性模量为 30GPa；纵向普通钢筋采用 HRB335，实测抗拉强度为 336．5N／mm ，弹性模量为 2O1．1MPa；预应力筋采用无粘预应力钢绞线，实测抗拉强度为 1869N／mm ，弹性模量为 195．2MPa．预 应力钢绞线对称布置在梁的 表 l 各试件梁参数 两侧 ，每侧各一根．各试件 梁长 (z)、截面宽度 (6)、高度 ()、截 面配筋 面积 (普通钢 筋 A 、预应力筋 A )、配筋 率 (p)及体外布筋方式等参 数见表 1． 收稿 日期：2oo8一O9一O9；审稿人 ：张文福；编辑 ：任志平 作者简介 ：卢召红(1976一)，男 ，硕士 ，讲师．主要从事混凝土结构方面的研究 · 8l · 大 庆 石 油 学 院 学 报 第 33卷 20O9年 1．2 实验方法 实验在梁体试件顶面跨中处设置电子数显圆形百分表 ，用于测量跨 中挠度变形．在试件顶面的2个 支承位置分别设置电子数显圆形百分表 ，用于测量支座的沉降，跨中挠度的计算是 由跨 中变形值扣除两端 支座沉降变形值而得．在预应力钢绞线两端布置压力传感器 ，测量预应力筋的压力 ，包括张拉控制力和有 效预应力．采用 YAw一5O00kN微机控制电液伺服压力实验机及 DH3818型静态电阻应变