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考虑滑移效应的钢板-混凝土组合加固T梁的力学性能研究

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  • 【题名】:考虑滑移效应的钢板-混凝土组合加固T梁的力学性能研究
  • 【年度】:2019
  • 【作者】:朱梦晗
  • 【关键词】:钢板-混凝土组合加固法  滑移效应  加固效果  滑移量  承载能力
  • 【摘要】:钢板-混凝土组合加固法是一种由钢-混凝土组合结构理论拓展而来的新型加固方法,这种方法通过对原结构表面凿毛植筋并在加固钢板上焊接栓钉连接件,最后在加固钢板和原结构之间浇注混凝土使加固部分与原结构连接成整体协同受力。钢板-混凝土组合加固法因其在力学性能、施工性能以及经济性能等方面的良好表现而成为一种极具潜力可供选择的加固方式。本文通过基于钢-混凝土组合结构研究成果的理论推导分析、不同参数的钢板-混凝土组合加固试验梁抗弯承载能力试验研究和考虑加固钢板与加固混凝土界面滑移效应的有限元数值模拟对组合加固法应用于钢筋混凝土T梁的界面滑移效应及其对加固效果的影响规律进行了研究。论文的主要工作如下所示:1、基于钢-混凝土组合结构的基本理论及界面行为研究成果,在钢板-混凝土组合加固钢筋混凝土T梁中,考虑加固钢板与加固混凝土界面可能产生的相对滑移,通过力的平衡条件和变形协调条件推导出界面相对滑移量的计算公式以及组合加固梁挠度和抗弯承载力的计算公式。2、基于湖北省某钢筋混凝土简支T形梁桥的实际加固工程案例,通过改变抗剪连接度、加固部分长度、加固钢板高度等加固参数设计了7片组合加固梁和2片未加固原梁进行承载能力试验,对试验梁加载过程、破坏形态以及试验测得的钢板应变、混凝土应变、挠度、滑移等数据进行了详细的分析论证。3、基于非线性有限元软件ANSYS,针对是否考虑滑移效应对试验梁的加载过程进行了有限元模拟。通过对试验梁两种连接方式的有限元模型数据对比,分析加固钢板与加固混凝土界面滑移效应对模拟结果的影响。对有限元模型中不同加固参数对滑移效应和加固效果的影响进行了分析论述。4、通过对组合加固试验梁理论推导计算值、试验测量值及有限元计算值的对比分析,论证了本文给出的理论计算方法可以较为准确的计算组合加固梁的抗弯极限承载力、加固端部纵向滑移以及竖向挠度。而考虑滑移效应的有限元建模可以有效的模拟组合加固梁的真实受力状态,评估其受力特性和加固效果。通过对不同加固参数对滑移效应以及加固效果的影响的分析评估,针对考虑原梁状态和加固需求给出加固设计方案的优化建议。
  • 【分类号】:U445.72
  • 【学位名称】:硕士
  • 【导师名称】:廖碧海
  • 【学位授予单位】:华中科技大学
  • 【学位年度】:2019
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