CFRP加固钢筋混凝土梁的研究现状
钢筋混凝土梁两种常用加固方法的比较
钢筋混凝土梁两种常用加固方法的比较 陈小健 （江苏科技大学土木工程与建筑学院，江苏镇江212003） 摘要：本文主要介绍了钢筋混凝土梁的两种常用加固方法，粘钢法和碳纤维法。详细分析了两者在方案选择、设计计算以及施工工艺等方面的相同点和不同点，并在此基础上得出了相关结论，为理论研究和实际工程应用提供了参考。 关键词：钢筋混凝土梁；粘钢加固；碳纤维加固；方法比较 Comparison of two common strengthening methods of reinforced concrete beams CHEN Xiaojian (School of Civil and Architecture Engineering,Jiangsu University of Science and Technology,Zhenjiang Jiangsu 212003,China) Abstract:This article mainly introduces the two common strengthening methods of reinforced concrete beams, that is steel adhered reinforcement and carbon fiber reinforcement.The similarities and differences of the two methods in the aspect of scheme choice, design calculation and construction technology are analyzed in detail.On this basis, some related conclusions are drawn.And it provides a reference for theory and practical engineering application. Key words:reinforced concrete beams;steel adhered reinforcement;carbon fiber reinforcement;method comparison 0引言 对于已有的钢筋混凝土结构，由于设计、施工不当，外界环境的作用以及地震灾害等因素的影响，结构常会出现开裂、老化等外在的损伤和缺陷，导致结构在安全性、适用性和耐久性方面不能满足使用要求，应对结构采取必要的加固措施。目前，常用的钢筋混凝土结构加固方法有很多，这里主要介绍钢筋混凝土梁的两种常用加固方法：粘钢法和碳纤维法（如图1、2所示），并就这两种加固方法在方案选择、设计计算以及施工工艺等方面的差异进行比较。 1方案选择的比较 1.1 粘钢法和碳纤维法适用范围的比较[1] 1.1.1 粘钢法和碳纤维法适用范围的共同点
碳纤维布加固混凝土梁抗弯强度计算及施工规程建议
碳纤维布加固混凝土梁抗弯强度计算及施工规程建议
碳纤维布加固混凝土梁抗弯强度计算及施工 规程建议 碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的抗震性能试验研究 同济大学土木工程学院 屈文俊张誉 摘要：碳纤维加固混凝土梁的计算理论和施工操作规范，是碳纤维加固混凝土梁走向规范化和科学化的基础。本文依据三根粘贴碳纤维布混凝土梁的抗弯试验，建议了碳纤维加固混凝土梁的抗弯强度计算方法，依实际施工经验，提出了碳纤维布加固混凝土梁的施工规程建议。 关键词：碳纤维布加固梁，抗弯强度，施工规程 前言： 混凝土结构工程新千年所面临的主要问题之一是：既有混凝土结构的加固和修复。 粘贴碳纤维布加固技术，是近十年在日本首先应用和发展的，已有一千多个工程实例。该方法的主要优点表现在： 1、性能稳定，一般无腐蚀问题。 2、重量轻，不增加结构静载。 3、强度高。4、容易手工操作，不需专门机械设备。 5、施工无灰尘和噪声污染，并可不间断生产运营。目前，在我国已有不少单位在研究碳纤维粘贴布的计算方法，已有不少工程实例。同济大学在接收生产任务的同时，针对性地做了一系列试验，如环向粘贴碳纤维布间接提高柱的抗压承载能力试验，加固混凝土梁的抗弯试验和抗剪试验，为工程应用起到指导作用。本文的主要目的是探讨粘贴碳纤维布混凝土梁的抗弯计算方法以及总结粘贴碳纤维布的施工操作方法。 试验研究： 在同济大学建工系结构试验室进行了三根梁的试验，其中二根梁贴碳纤维布加固，为对比试验，一根梁没有粘贴碳纤维布。三根试验梁（L-1，L-2a，L-2b）的截面特性见表1，试验梁浇筑日期：99年10月21-22日，水泥：砂：石子=26：48：97；贴碳纤维布日期：99年11月16日； 碳纤维布为上海同砼碳纤维布有限公司生产的“同砼”牌无纺单向碳纤维布，试验梁的加固工作在试验室内进行，为了与实际加固施工现场操作相一致，操作人员上仰操作，加固操作程序为：打底胶、批胶泥、上胶、贴碳纤维布、罩面胶。 静载试验日期：99年11月18-11月21日
钢筋混凝土原理与分析
页眉 《钢筋混凝土原理和分析》读书笔记经过一个学期的课程学习，我在《钢筋混凝土原理和分析》教材及本科基础专业知识储备的基础上，外加查阅的其它一些相关钢筋混凝土内容的学习资料，包括教材、专著及论文等，基本掌握了书中所讲述的关于钢筋混凝土的基础知识，深化了原有的知识理论，形成较为完整的混凝土知识理论系统。由于在课程学习过程中，贺东青教授是安排我在课堂上讲解“钢筋的力学性能”与“钢筋与混凝土的粘结”的部分内容，因此，本报告后续内容也主要围绕“钢筋的力学性能”与“钢筋与混凝土的粘结”这一方面作细致展开,其他内容知识仅作一概括。 随着建筑科技的快速发展和各类工程建筑的迅速崛起，混凝土结构经历了很长时间的发展，现已经广泛应用于诸多民用和工业用建筑，为社会发展和人类生活水平提高做出了卓越贡献。在本科阶段学习的《混凝土结构设计原理》课程中，我大致了解了混凝土结构的分类、应用、构件的基本设计原理以及方法等。所涵盖的理论知识、学习方法以及思维方式都对作为结构工程方向的我们以后专业课的学习以及工作起到重要的积极的作用。 一、对《高等混凝土结构》课程的认知 在本科学习期间，有关钢筋混凝土结构的课程中，一般先简要的介绍钢筋和混凝土的材性，后以较大篇幅着重说明各种基本构件的性能、计算方法、设计和构造要求等，较多地遵循结构设计规范的体系和方法，以完成结构设计为主要目标。 《钢筋混凝土原理和分析》是以研究和分析钢筋混凝土结构的性能及一般规律，并以解决工程中出现的各种问题为目标，本书中用大量的篇幅系统地介绍主要材料—混凝土在单轴和多轴应力状态下，以及各种特殊条件下的强度和变形的一般规律，以此作为了解和分析构件性能的基础。在表述钢筋混凝土构件在各种受力条件下的性能时，强调以试验结果为依据，着重介绍其受力变形和破坏的全过程、各种因素的影响、机理分析、重要技术指标的确定、计算原则和方法等。 本书是研究和设计钢筋混凝土结构的主要理论基础和试验依据，其内容和作用如同匀质线弹性结构的“材料力学”。但是钢筋混凝土是由非线性的、且拉压强度相差悬殊的混凝土和钢筋组合而成，受力性能复杂多变，因而课程的内容更为丰富。 钢筋混凝土结构作为结构工程的一个学科分支，必定服从结构工程学科的一般规律：从工程实践中提出要求或问题，通过调查统计、实验研究、理论分析、计算对比等多种手段予以解决。总结其一般变化规律，揭示作用机理，建立物理模型和数学表达，确定计算方法和构造措施，再回到工程实践中进行验证，并加以改进和补充。一般需经过实践—研究—实践的多次反复，渐臻完善，最终为工程服务。 钢筋混凝土既然是由性质迥异的两种材料组合而成，必定具有区别于单一材料结构（如钢结构、木结构等）的特殊性。所以，钢筋混凝土的性能不仅依赖于两种材料本身的性质，还在更大程度上取决于二者的相互关系和配合。钢筋混凝土的承载力和变形性能的变化幅度很大。有时甚至可以按照所规定的性能指标设计专门的钢筋混凝土，合理选用材料和配筋构造，以满足具体工程的特定要求。 总所周知，混凝土是非匀质的、非线性的人工混合材料，力学性能复杂，且随时间而变化，性能指标的离散性又大；而钢筋和混凝土的配合又呈多样性，更使得钢筋混凝土的性能十分复杂多变。至今，钢筋混凝土构件在不同受力状态和环境条件下的性能反应已有较多的实验和理论研究结果，
钢筋混凝土结构加固设计常用方法探讨 罗黎明
钢筋混凝土结构加固设计常用方法探讨罗黎明 发表时间：2019-09-16T11:22:56.413Z 来源：《基层建设》2019年第17期作者：罗黎明 [导读] 摘要：为避免因为结构强度问题而影响整体建筑物的使用寿命，有必要采取相应的加固措施，以及做好后期的养护管理。 新疆建筑科学研究院（有限责任公司）新疆 831800 摘要：为避免因为结构强度问题而影响整体建筑物的使用寿命，有必要采取相应的加固措施，以及做好后期的养护管理。本文将在分析钢筋混凝土结构加固设计重要性的基础上，结合一般检测加固程序，谈谈钢筋混凝土结构的加固设计方法。 关键词：钢筋混凝土结构；加固设计；结构检测；加固方法 1钢筋混凝土结构加固的重要性 在土木建筑工程中，结构力学在施工中的应用就是为了保障建筑结构的安全性，尤其在钢筋混凝土的施工中，结构力学是如何影响建筑物整体质量和使用寿命的就显得尤为重要。对建筑结构进行加固，一方面是为了提升建筑物整体的使用寿命，经过检测后发现强度存在不足问题时就必须对建筑物钢筋混凝土结构进行加固。另一方面是因为本身在建造的过程中就出现了一些质量问题，在施工质量检测中，利用相关检测方法及时发现并采取加固措施，此外，在混凝土结构受到外力作用下，比如受到强烈撞击，对原结构构件造成损伤，也需要对结构进行加固处理。 2钢筋混凝土结构一般加固程序 ①对混凝土结构进行可靠性检测和评判，根据国家和行业规范检测结构的抗震能力、强度和其他性能，在收集和分析参数的基础上对混凝土结构的安全稳定性进行重新评估；②根据检测报告制定相应的混凝土结构加固施工方案，必须说明加固施工具体技术和方法，保证在结构加固施工中不会对原有结构造成破坏；③做好阶段计算分析工作，充分考虑结构的承载能力，确定选择怎样的施工方式和施工技术，做好预测工作；④加固施工按照上述步骤严格开展，做好对加固原材料、技术设备的检查，避免偷工减料和使用劣质材料。同时安排专门人员对结构加固施工做好检查和监督管理，尤其做好对施工结果的检查，加强检查力度，使加固施工能起到提高建筑结构整体承载力、抗震能力的作用。 3钢筋混凝土结构加固受力特征和受力计算分析 钢筋混凝土加固结构属于二次受力结构和二次组合结构，二次受力结构指的是在加固之前已经经过第一次载荷受力，其应力和应变能力都较高。在荷载力不变的情况下新加固改造的部分并不受力，处于零应力状态。当增加荷载以后，也就是在二次加荷下新增加的加固部分也开始受力。但是新增加的部分和原有的部分之间会存在应变值差异，出现应变力应变滞后，该结构便被称作二次受力结构。二次组合结构指的是原有的结构部分和新增加的部分在不同时段组成的加固结构，该结构在其新旧部分连接的部位是结构的薄弱位，需要对其采取相应的防护措施才能保障整体加固结构的承载能力。加固结构的承载力计算一般按照一次受力整浇结构计算，但同时要考虑加固结构的受力特征变化。 4钢筋混凝土结构设计在其基础设计上存在的问题 在钢筋混凝土结构设计中，地基基础设计是重中之重，因为地基基础设计是否合理，其设计质量将影响后期其他项目的施工质量，最终影响整体建筑的质量。在加固设计中，地基基础是起到支撑上部建筑物和抗震作用的关键，但是由于地基基础在其加固设计时往往会受到当地复杂地质情况的影响，全国通用的设计标准有的时候无法适应当地地基基础复杂情况，不能对地基做出详细全面的描述和具体的规定，从而导致地基及其基础在加固设计上出现失误，最终直接影响后期的设计施工，影响整体建筑工程的造价和质量。因此，必须重视结构设计中的地基基础设计，采取相应的加固设计措施。 5钢筋混凝土结构常见的加固设计方法 钢筋混凝土结构加固方法在选择时要根据当地气候条件以及工程具体情况，在经过多个方案分析比较后，选择技术先进可靠、经济合理的方案。目前常见的几种加固方法有改变受力体系加固、增大截面加固、预应力加固、粘钢加固和植筋加固。 5.1改变受力体系加固法 通过建筑物结构受力体系的改变来提高建筑结构的承载能力。具体操作是：在建筑结构中梁跨内增加一个新的支点，通过这种方式将多跨简体支梁变成连续梁。该方式可以很好地改变建筑结构的受力情况，从而保证建筑结构承载力的提升。 5.2增大构件的截面进行加固 在受弯构件中可以采用增大截面积来对结构进行加固。该方法主要工作原理是：在构件外浇筑一层新的混凝土，并加设新的钢筋，从而可提高建筑物结构的承载力。 5.3预应力加固 预应力加固办法指的是在原有建筑结构中增加预应力构件，这些预应力构件可以很好地分担结构中的部分荷载，降低了原始结构的受力。 5.4植筋技术 该方法是一种加固混凝体建筑结构十分有效的方式，是锚固技术在建筑结构加固中的具体应用。在建筑物出现结构问题以后，在这些问题结构中将钢筋、螺旋锚杆等部件植入到建筑结构内部。关于植入的结构部件种类和数量要结合具体建筑结构需要的承载力而定。 6建筑工程钢筋混凝土加固设计常见应用分析 6.1在混凝土柱中的加固设计应用 在混凝土柱中进行加固设计之前，首先要做好对需要加固改造柱子的全面详细的研究，同时在了解现场施工具体情况的基础上找到混凝土柱出现损坏问题的原因。然后根据损坏的原因和现有的施工基础条件选择合适的加固设计措施，编制具体的加固施工方案。针对混凝土柱的加固设计方法主要有以下几种：①预应力撑杆加固法，该方法在框架柱的加固施工中应用广泛且具有显著的加固效果，能有效提升轴心受压和偏心受压柱的承载力。根据预应力撑杆种类分析，该加固设计方法又可以分成单侧实施方式和双侧实施方式，两种方式的特点不同，适用范围也不相同。其中单侧实施形式适合用在受压配筋筋量不足的情况下，或者用于混凝土强度较低的偏心受压柱加固中；双侧实施形式适用于需变号的偏心受压和轴心受压柱加固中；②置换加固法，也就是直接通过更换原来的柱子混凝土部分来提高整体框架柱的承载能力。该加固方法适合用在因为火灾等重大安全事故导致混凝土框架柱严重受损，柱子强度已经无法承载压力的情况下。置换加固法
钢筋混凝土梁板结构加固方法
钢筋混凝土梁板结构加固方法 关键词：钢筋混凝土梁；干作业法；钢桁架；混凝土钻孔；结构加固 Keywords: reinforced concrete beam; Do homework, the method of Steel truss; Concrete drilling; Structure strengthening 中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号： 国内关于钢筋混凝土梁板结构的加固方法有许多，但大部分是原有钢筋混凝土梁板出现腐蚀、损坏或开裂等现象，需要在处理好上述缺陷的同时，使加固后的结构达到原设计承载力，采用的方法基本上是“湿作业法”，即在原有钢筋混凝土结构上增加一层新的混凝土或钢筋混凝土。实践和实验表明，新旧混凝土结合面往往是一个薄弱环节，由于施工困难，新旧混凝土难以密切结合，新旧混凝土的凝缩、弹性变形、塑性变形等存在差异，甚至出现裂缝，从而新旧结构共同受力的可靠性及耐久性得不到保证，使得实际加固效果难以达到设计要求。本文介绍一种“干作业法”对混凝土梁板结构进行加固，能克服上述缺点，特别是针对原结构改变使用功能，使用荷载增加较大的情况，具有一定的参考价值。 某业主有一上世纪八十年代初建的二层职工食堂，根据形势的变化和发展，要求改为农贸超市。原结构形式为内框架砖混结构，二层楼面板为4.0m跨的予应力空心板，梁为两跨连续梁,跨度均为7.5m，梁截面尺寸为300mm×650mm，梁两端设腋梁，截面尺寸为300mm×（650mm～1050mm）。经查竣工资料，原食堂设计楼面活荷载标准值为2KN／m2，现设计楼面活荷载增加至3.5KN／m2，经我们对原两跨连续梁和予应力空心板进行验算，梁和板的正截面受弯承载力已不能再满足增加新荷载的要求，但梁在加腋处的抗剪承载力能满足新增荷载后的抗剪要求。基于以上验算结果，决定对梁板采用以下加强方法：对梁采用小型钢桁架“分荷”的方法增加其抗弯承载力，而将分荷后的剪力传至加腋梁处仍由原钢筋混凝土梁承担，对板的加固则利用加固梁钢桁架上部外伸杆件（正好利用其与桁架上弦压杆一道形成立体桁架，以增加上弦压杆的侧向刚度）作为板的新的支撑点，以减少其计算跨度，以达到提高抗弯承载力和抗剪承载力的目的，具体做法及要求详见附图。 由于现在有了混凝土钻孔机，使得利用小型钢桁架参与钢筋混凝土梁分荷这一问题变得迎刃而解。方法是在梁高度中部按桁架节点位置钻孔（其间距应根据梁高和桁架计算后的节点间距来确定，应能确保变形协调，分荷均匀），用粗圆钢穿孔，并使之与钢筋混凝土梁上圆孔紧密接触，以保证圆钢仅承受剪力且两者同时发生挠曲变形，否则，由于两者之间的缝隙导致钢筋混凝土梁与钢桁架变形不一致而不能按设计比例分担荷载，从而达不到设计要求。在利用粗圆钢作为钢筋混凝土梁与小型钢桁架之间的传递剪力杆时，除了应能满足本身的抗剪要求外，还应计算粗圆钢对钢筋混凝土梁的圆孔的局部承压是否满足要求。 在计算原钢筋混凝土梁和钢桁架的分荷比例时，应注意到钢筋混凝土梁
钢筋混凝土梁增大截面加固法
2012.No22 摘 要 传统的增大截面法是采用在梁体下部补强钢筋混凝土来达到提高梁体刚度,增加梁体承载力的目的。但对于一些特殊地理环境或桥梁结构，此法就会受到制约,比如:对于跨江或跨堑的桥梁，采用下部加固方案就会花费很大的人力物力；又或者对于拱式结构，由于矢高的存在必然导致采用下部加固的方案会困难重重。鉴于此，本文将增大截面法运用于梁体的上端加固，并对这种加固方法进行了比较系统的理论分析和试验研究。 关键词 增大截面法 补强 钢筋混凝土 梁体承载力 试验研究 1 概述 目前大多数混凝土梁的加固试验是在没有受过损伤的情况下直接进行加固试验的，它们不能完全地反映出运营过程中旧梁体的加固效果。本文则是将8根同等受损程度的钢筋混凝土梁按照加固材料和厚度的不同分别进行上端增大截面法加固，它们加固后的各项试验数据不仅要与一根未经加固的本体梁作对比，还要与它们各自加固之前的数据作对比。论文的主要内容先后包括以下几个方面。 （1）通过对国内现有桥梁使用状况的调查和目前几种加固方法的对比，提出了增大截面加固法的迫切性和可行性。 （2）总结了混凝土梁正截面抗弯和斜截面抗剪的极限承载力计算公式，说明了加固梁二次受力特性并推导了加固梁二次受力的滞后应变公式和界面剪应力公式。 （3）进行了8根钢筋混凝土加固梁和一根未加固的本体梁的抗弯试验，具体说明试验的目的、内容以及实施方案。 （4）分析试验结果，对比加固梁加固前后的抗弯性能，同时对比加固梁与对比梁的抗弯性能。主要通过梁体混凝土以及受拉、受压钢筋的应变，梁体的挠度，梁体裂纹扩展情况和加固层界面这四方面进行分析。 2 增大截面法加固混凝土梁的理论计算 将高标号的素混凝土或钢筋混凝土加固于钢筋混凝土梁的上部，可以提高结构的抗弯承载力、增加结构刚度、改善受力性能。 2.1 混凝土加固结构配筋率 混凝土梁、板等受弯构件的裂缝出现时，荷载常为极限荷载的15%～25%。对于适筋梁，在开裂以后随着荷载的增加出现良好的塑性特征，并在梁破坏前其钢筋经历了较大的塑性伸长，给人以明显的预兆，但是，对超筋梁的破坏始自受压迫坏，此时钢筋尚未达到屈服强度，挠度也不大；超筋梁破坏是突然的，没有明显的预兆。所以对于加固结构，其加固后配筋率就显得尤为重要。如果是少筋梁，则必须进行加固。加固方法选用在受拉区增补钢筋混凝土，如果是适筋梁，则可根据裂纹宽度、构件挠度和钢筋应力来判断是否进行加固。裂纹宽度与钢筋应力之间基本呈现线性关系：裂纹越宽，裂纹处钢筋应钢筋混凝土梁增大截面加固法研究 任国志 （甘肃建筑职业技术学院 甘肃 兰州 730050） 力越大。规范给出了在使用阶段钢筋应力的计算公式： (2.1) 式中，M为作用在构件上的弯矩设计值；AS为实际配的纵向钢筋截面面积；σs为钢筋应力；fy为钢筋抗拉强度设计值。一般认为，当σs> 0.8fy时，应当进行承载力加固。如果是超筋梁，由于不能在受拉区进行加筋补强，因此必须采用加大截面的办法或采用增设支点的办法进行加固。2.2 上端加固法正截面承载力计算 (l)素混凝土加固受弯承载力计算公式 3 加固梁的试验研究 3.1 实验目的 (1)实验之前通过对8根用于加固的梁体施加受损荷载，达到模拟实际桥梁受力状态的目的； (2)通过对受损梁体实施初次加载试验，采集加固之前梁体的各种数据，与加固之后数据做对比分析；同时对一根未用于加固的本体梁进行极限承载力试验，所采集数据与加固梁做对比分析； (3)通过对加固梁体实施二次加载，采集梁体加固后各种数据，所采集数据为：梁的极限承载力、挠度、钢筋应变、混凝土应变、裂缝开展的变化情况以及界面层受损程度； (4)通过所采集试验数据对增大截面上端加固法进行可行性研究。 3.2 实验方案 3.2.1 混凝土梁的制作 本体梁所用混凝土为商品混凝土，设计强度等级为C30，同批浇注的构件中留有9块150mm×150mm×150mm的立方体试块，试块与构件在同等条件下养护，并留有钢筋作拉伸试验，测定屈服强度和极限强度。分析计算时取混凝土试块的实测平 均值和钢筋的实测平均值。
钢筋混凝土原理和分析报告 第三版课后问题详解
思考与练习 1.基本力学性能 1-1 混凝土凝固后承受外力作用时，由于粗骨料和水泥砂浆的体积比、形状、排列的随机性，弹性模量值不同，界面接触条件各异等原因，即使作用的应力完全均匀，混凝土也将产生不均匀的空间微观应力场。在应力的长期作用下，水泥砂浆和粗骨料的徐变差使混凝土部发生应力重分布，粗骨料将承受更大的压应力。 在水泥的水化作用进行时，水泥浆失水收缩变形远大于粗骨料，此收缩变形差使粗骨料受压，砂浆受拉，和其它应力分布。这些应力场在截面上的合力为零，但局部应力可能很大，以至在骨料界面产生微裂缝。 粗骨料和水泥砂浆的热工性能（如线膨胀系数）的差别，使得当混凝土中水泥产生水化热或环境温度变化时，两者的温度变形差受到相互约束而形成温度应力场。由于混凝土是热惰性材料，温度梯度大而加重了温度应力。环境温度和湿度的变化，在混凝土部形成变化的不均匀的温度场和湿度场，影响水泥水化作用的速度和水分的散发速度，产生相应的应力场和变形场，促使部微裂缝的发展，甚至形成表面宏观裂缝。混凝土在应力的持续作用下，因水泥凝胶体的粘性流动和部微裂缝的开展而产生的徐变与时俱增，使混凝土的变形加大，长期强度降低。 另外，混凝土部有不可避免的初始气孔和缝隙，其尖端附近因收缩、温湿度变化、徐变或应力作用都会形成局部应力集中区，其应力分布更复杂，应力值更高。 1-2 解：若要获得受压应力-应变全曲线的下降段，试验装置的总线刚度应超过试件下降段的最大线刚度。 采用式（1-6）的分段曲线方程，则下降段的方程为： 20.8(1)x y x x = -+ ，其中c y f σ= p x εε= ，1x ≥ 混凝土的切线模量d d d d c ct p f y E x σεε= =? 考虑切线模量的最大值，即 d d y x 的最大值： 222222 d 0.8(1)(1.60.6)0.8(1) , 1d [0.8(1)][0.8(1)]y x x x x x x x x x x x -+----==≥-+-+
深究钢筋混凝土梁桥加固方法
深究钢筋混凝土梁桥加固方法 度及车辆载重越来越大，尤其是推行拖挂运输和集装箱运输后，重型车辆日益增多。由于设计标准的改变，载熏能力提高，加大了道路桥梁的负荷，致使许多己建桥梁出现承载力偏低的情况，特别20世纪8O年代以前修建的，设计荷载标准较低，承载力不足，桥面老化、破损、裂缝等，已经有相当一部分满足不了现代交通的通行要求，甚至出现了干线公路桥梁重车无法通过的现象；而80年代后修建的部分桥梁虽然承载力能满足荷载要求，但随着交通量的剧增，桥宽不能满足通行能力；更有一些桥梁在远没有达到设计寿命时出现耐久性能严重退化的现象，影响其承载能力和使用寿命。因此，采用适当的加固和改造技术措施，恢复和提高桥梁的承载能力及通行能力，延长桥梁的使用寿命，以适应现代化交通运输的需要。 1桥梁加固的国内外研究现状 随着我国公路交通事业的迅猛发展，公路交通量不断增加．行车密度及车辆载重越来越大，公路桥梁负荷日趋加重，尤其是推行拖挂运输和集装箱运输后，重箱车辆日益增多，现有桥梁中有相当一部分已经满足不了使用要求，这是世界各国所面临的严峻问题。例如美国曾共用四年时间对全国公路桥作了调查，迄至1981年的统计，美国全国共有公路桥约566000座，调查报告中叙述了514000座桥梁的现状．这些桥梁中约有40％以上f超过200000座)都有不同程度的损坏．9800座桥梁结构强度降低应停止使用或限载通行f约占总数20％)；102000座桥梁车行道
太窄桥下净空不够或承载力不足(约占总数20％1。由于桥梁的陈旧老化弃养失修桥塌事故不断发生，给美国经济发展和人民生活带来极其不良的影响。日本在20世纪7O、8O年代公路运输急剧发展．汽车日益大型化、重型化．交通量逐年增加给公路桥梁造成越来越大的压力，1956年以前按旧标准设计施工的桥梁其承载能力更感不足，据统计，这类桥梁约占5500座，其中普通混凝土约4500座。美、日、西欧和北欧为使已有桥梁达到高速公路的桥梁标准，对不少桥梁进行改造加固，为提高现有混凝土桥梁的承载能力，英国运输和道路研究所专门进行了桥梁加固试验。印度在近十年间，随着交通量和车辆载重的增加，对国道上承载能力较低的桥梁都进行了加固，并对能够承受荷载等级较高的桥梁进行了加固。1981年4月，由西方24个国家参加的联合国经济合作与发展组织，于1981年召开关于道路桥梁维修与管理国际会议．1982年召开了国际桥梁与结构会议，1983年召开了第十七届国际道路会议，很多国家对现有桥梁的安全性评价减产及维修加固等方面提出了众多篇有价值的论文。20世纪8O年代以来，我国在旧桥加固改造技术的研究与试验方面进行了大量的工作。交通部在六五七五计划期间下达了一系列有关旧桥检测、承载力评定及加固技术的科研课题，举办了多次桥梁维修、养护、加固、改造技术的学术会议。各省、市、自治区交通部门都在桥梁维修、养护、加固、改造的实践中取得不少成功的经验，并在实践中获得了显著的社会、经济效益，推动了交通事业的发展。由此可见，对桥梁尤其是对旧桥危桥的加固维修以及如何提高其承载力问题研究的试验与推广，已经引起了世界性的关注。大量资料表明．随着世界上
钢筋混凝土梁的研究
钢筋混凝土梁的研究 摘要：本文借助于数值模拟方法研究了钢筋混凝土梁在集中荷载作用下的受力状态。通过分析得到的位移、应力图，清晰的反映了梁受力的全过程，并与实践吻合较好。 关键词：钢筋混凝土梁；数值模拟；应力 随着计算机的发展，数值模拟方法在工程领域得到了越来越广泛的应用。数值模拟可以提供结构位移、应力、应变、混凝土屈服、钢筋塑性流动等信息，这些对于研究钢筋混凝土结构的性能和改进工程结构设计都有重要的意义。 1数值模拟的意义 对于钢筋混凝土构件，材料的非线性与几何非线性同时存在，试验方法存在一定的局限性，导致对钢筋混凝土构件的内部受力状态和破坏机理的研究不够深入。混凝土是由水泥、水、砂和石子及各种掺合料硬化而成，是成分复杂、性能多样的建筑材料。长期以来，人们用线弹性理论来分析钢筋混凝土结构的应力或内力，而以极限状态的设计方法确定构件的承载能力。这种方法往往是基于大量的试验数据基础上的经验公式，虽然能够反映钢筋混凝土构件的非弹性性能1]，但是在使用上存在局限性，也缺乏系统的理论性。随着计算机的发展，有限元法在工程领域得到了越来越广泛的应用。随着计算机的普及和完善，运用数值模拟方法检验和代替部分试验，具有节约成本、方便等有点。 2钢筋混凝土梁的模拟分析 2.1模型建立 以钢筋混凝土梁为例进行模拟分析：梁长6米，高取为500mm，截面宽度去为300mm，在跨中施加集中荷载20kN，梁左端施加可动铰支座约束，右端施加固定铰支座约束。 2.2位移图 受力前的图形为图2中的边框线，梁在集中力荷载作用下的位移图为图2.2中的实体。在集中荷载的作用下，以梁跨中间的位置向下弯曲最为明显，越到两端位移越小，直至为零，这与假设的边界约束条件相一致。 2.3应力图 从图中可以看出，梁受力后跨中截面部分的应力最大2]。随着荷载的逐步加大跨中部分的应力变成红色，表明此处为梁的受力薄弱环节，在结构设计和施工中此处都应该加强措施以保证梁构件的安全。 3结语 数值模拟方法以其自身强大的优势，在一定程度可以起到辅助和代替部分试验的重要作用。在今后的发展研究中，随着数值模拟理论的不断进步，它必将会为工程实践提供准确的理论依据。 参考文献： 1]江见鲸,陆新征,叶列平.混凝土结构有限元分析M].北京:清华大学出版社,2005. 2]TianhuHe,MingzhiGuan.FiniteElementMethodtoaGeneralizedTwo-dimensionalThermo-elasticPr oblemwithThermalRelaxation,ProceedingsoftheThirdInternationalConferenceonMechanicalEngin eeringandMechanics,Vol1,Beijing,P.R.China,Oct.21-23:278-283.
钢筋混凝土梁加固方案及工程施工工艺
钢筋混凝土梁加固施工工艺 以框架梁的加固为例，较为合理、经济、技术先进的加固方案当属粘钢锚固法和碳纤维加固法，前者以造价低，施工简单，占用空间小，加固效果好，明显优于加大截面法和预应力加固法，后者除材料费用高外，则各种优势尽显其中，重要表现在自重轻，材料自身几乎不增加重量；强度高，固化后的碳纤维强度比钢材高达十几倍；劳动强度小，一个作业面只需一至两人操作即可；施工工期短，熟练工人每人每天可完成近200㎡左右。但是，应用其在负弯矩部位进行加固效果不如钢板性能好。 几种典型加固方法的工程施工要求 工程加固的目的就是要通过加固施工达到修复、补强、提高承载力、增强使用功能、满足使用要求，因此，选择加固方案要以提高加固工程质量为根本目的。对于不同的加固方案也有不同的施工方法和质量评定标准。根据《混凝土结构加固技术规范》（CECS25︰90）中几种典型的加固方法，依照施工经验，不同的加固方法在施工时应重点做到： 4．1 外包钢加固法要把表面处理包括加固结合面和钢板贴合面处理作为加固施工过程中的关键，对于干式加固施工，为了使角钢能紧贴构件表面，混凝土表面必须打磨平整，无杂物和尘土；当采用湿式加固施工时，应先在处理好的角钢及混凝土表面抹上乳胶水泥浆或配制环氧树脂化学灌浆料，对钢板进行除锈，混凝土进行除尘并用丙酮或二甲苯清洗钢板及混凝土表面，进行粘、灌。 4．2 预应力加固法采用预应力拉杆加固时，在安装前必须对拉杆事先进行调直校整，拉杆尺寸和安装位置必须准确，张拉前应对焊接接头、螺杆、螺帽质量进行检验，保证拉杆传力正确可靠，避免张拉过程中断裂或滑动，造成安全和质量事故；采用预应力撑杆加固时，要注意撑杆末端处角钢（及其垫板）与混凝土构件之间的嵌入深度传力焊缝的质量检验，检验合格后，将撑杆两端用螺拴临时固定，然后用环氧砂浆或高强度水泥砂浆进行填灌，加固的压杆肢、连接板、缀板和拉紧螺栓等均应涂防锈漆进行防腐。 4．3 改变结构传力途径加固法增设支点若采用湿式连接，在接点处梁及支柱与后浇混凝土的接触面，应进行凿毛，清除浮渣，洒水湿润，一般以微膨胀混凝土浇筑为宜。若采用型钢套箍干式连接，型钢套箍与梁接触面间应用水泥砂浆座浆，待型钢套箍与支柱焊牢后，再用较干硬砂浆将全部接触缝隙塞紧填实；对于楔块顶升法，顶升完毕后，应将所有楔块焊连，再用环氧砂浆封闭。 4．4 混凝土构件外部粘钢加固法此法施工较为简单，但首先需要着重注意混凝土和钢板的表面处理，对于旧、脏严重的混凝土构件的粘合面，应先用硬毛刷沾高效洗涤剂，刷除表面油垢污物后用水冲洗，再对粘合面进行打磨，除去2～3㎜厚表层，露出新面和平整，将粉尘清除干净；对于混凝土表面较好的，则可直接对粘合面进行打磨，去掉1～2㎜厚表层，使之平整，清去粉尘，再用丙酮
不同加固方式对钢筋混凝土梁抗弯性能的影响
第３６卷第１２期 硅 酸 盐 通 报 Ｖｏｌ．３６ Ｎｏ．１２２０１７年１２月 ＢＵＬＬＥＴＩＮＯＦＴＨＥＣＨＩＮＥＳＥＣＥＲＡＭＩＣＳＯＣＩＥＴＹ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２０１７ 不同加固方式对钢筋混凝土梁抗弯性能的影响 张晶晶，窦远明，张 硕 （河北工业大学土木与交通学院，天津 ３００４０１） 摘要：以我国某条高速公路的改扩建工程中的预应力钢筋混凝土梁为原型，通过缩尺模型，设计了３根试验梁，主要研究了ＣＦＲＰ布加固法和预应力钢绞线加固法对桥梁结构弯曲性能的影响，分析了试验梁极限承载力的变化，梁体的挠度，混凝土、钢筋及加固材料的应变，裂缝数量及发展情况等。试验结果显示：ＣＦＲＰ布加固法和预应力钢绞线加固法均能有效提高梁体的承载能力；ＣＦＲＰ布加固法通过分散受拉区混凝土所受的拉应力，限制混凝土裂缝的发展；预应力钢绞线加固法约束梁体弯曲变形的效果非常明显，可以有效减小梁体的挠度。 关键字：ＣＦＲＰ布；预应力钢绞线；加固；弯曲性能 中图分类号：ＴＵ３７８．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１-１６２５（２０１７）１２-４０１４-０６Effect of Different Reinforcement Methods on the Bending Performance of Reinforced Concrete Beams ＺＨANG Ｊiｎｇ-jiｎｇ，DOU Ｙuａｎ-miｎｇ，ＺＨANG Sｈuo （ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌａｎｄＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００４０１，Ｃｈｉｎａ） Abstract ：３ｔｅｓｔｂｅａｍｓｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｃａｌｅｍｏｄｅｌｗｈｉｃｈｗａｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｂｅａｍｉｎｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆａｈｉｇｈｗａｙｉｎＣｈｉｎａｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆＣＦＲＰ（ＣａｒｂｏｎＦｉｂｅｒＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃｓ）ｓｈｅｅｔｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔａｎｄｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｓｔｅｅｌｓｔｒａｎｄｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｏｎｔｈｅｂｅｎｄｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｂｒｉｄｇｅｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ，ｔｈｒｏｕｇｈａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｏｆｔｈｅｌｉｍｉｔｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｇｉｒｄｅｒｓ，ｔｈｅｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂｅａｍｂｏｄｙ，ｔｈｅｓｔｒａｉｎｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅ，ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔａｎｄｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｔｈｅｎｕｍｂｅｒａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｒａｃｋｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ：ＣＦＲＰｓｈｅｅｔｓｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔａｎｄｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｓｔｅｅｌｓｔｒａｎｄｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｂｅａｍｓｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ；ＣＦＲＰｓｈｅｅｔｓｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｃａｎｌｉｍｉｔｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｒａｃｋｓｂｙｄｉｓｐｅｒｓｅｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｓｓｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅ．Ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｓｔｅｅｌｓｔｒａｎｄｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｃａｎｂｉｎｄｔｈｅｂｅｎｄｉｎｇｏｆｔｈｅｂｅａｍｏｂｖｉｏｕｓｌｙ，ａｓｗｅｌｌａｓｒｅｄｕｃｅｔｈｅｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．Key words ：ＣＦＲＰｓｈｅｅｔ；ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｓｔｅｅｌｓｔｒａｎｄ；ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ；ｂｅｎｄｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ 基金项目：河北省交通运输厅科技计划项目（Ｙ-２０１２０４６） 作者简介：张晶晶（１９９０-），女，博士研究生．主要从事结构工程、桥梁工程等方面的研究．１ 引 言 改革开放后，我国的建筑业随着经济增长而快速发展，尤其是桥梁建设突飞猛进，但是统计显示其中８０ 年代以前修建的各类桥梁约占总数的２０％左右［１］，而这一部分桥梁由于当时设计标准较低，施工技术不足， 加之桥龄老年化、物理腐蚀、化学腐蚀，以及运输量快速增长等原因，其结构安全性正受到严重的影响［２］，对 于存在安全隐患的桥梁，相比于拆除重建，通过加固的方式提高桥梁承载能力，延长桥梁使用寿命无疑是一种非常经济有效的方式。在众多传统加固方式中，体外预应力钢绞线加固法是最为经济有效的方法之一，而 万方数据
梁柱加固施工法
梁柱加固施工法
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
1．2包角钢加固在原柱子四角包E 100×10角钢，并用乳胶水泥砂浆使角钢与柱混凝土紧密粘贴牢固。沿柱高再将扁钢箍（间距450mm）与角钢焊接牢固（图1）。具体作法如下。 图1柱包角钢加固作法 （1）配制乳胶水泥时，要求乳胶（聚醋酸乙烯乳液）含量为水泥重量的5％～10％，加水适量，呈膏状体。 （2）采用乳胶水泥粘贴外包型钢时，应先在柱角（预先应做处理）上抹厚5mm 的乳胶水泥，随即贴上角钢。为防止角钢松脱，应用特制夹具在柱的两个方向将4根角钢与柱子牢牢夹紧（夹具间距以500mm 为宜），然后将扁钢（－50×5）箍与角钢焊接，并应交错施焊，防止过热，在乳胶水泥初凝前必须完成。 （3）如上下柱子均需用此方法加固时，应使用通长角钢，不要断开。所有外包型钢施工完毕后应在型钢表面抹一层1∶2水泥砂浆（厚20mm），抹面层时严格按北京市《分部项目工程工艺规程》执行，防止空鼓、裂缝。 （4）柱上下与楼板连接处可根据柱子受力要求加角钢套箍（图2），以加强柱子受力性能。 图2柱脚角钢套箍 1．3柱综合加固法 除以上两种柱子加固方法外，还有一小部分采用综合加固方法，即把以上两种方
法综合使用，如图3所示。 图３柱综合加固方法 2 钢筋混凝土梁的加固 梁加固比柱子加固复杂，操作也较困难，部分楼板需开大洞（作管道间使用），因此除楼板加固外，还需要新增加次梁。根据受力情况，梁的加固可分为以下几类。2．1新增加次梁 一般在两根主梁的跨间加一根次梁。由于楼层荷载有较大幅度增长（如增加隔断墙和卫生间设备等），且增设次梁后主梁受力情况也发生改变，故主梁也需进行加固。次梁加固方法如下：（1）支护楼板（留出新次梁的位置），然后沿梁长按梁宽度凿去楼板混凝土；（2）安装主梁与次梁交接处的钢板套箍（用作次梁支座用，见图4）；（3）焊上托钢筋的小块钢板，安装次梁主筋；（4）支新次梁底模，绑扎梁钢筋、箍筋等，再合上侧模，加支撑；（5）浇筑新次梁混凝土及养护。 图4 主梁与次梁交接处作法 2．2主梁加强作法 2．2．1主梁贴钢板法加固
钢筋混凝土梁的ansys分析
摘要 本文介绍ANSYS 模拟钢筋混凝土梁的过程，讨论了有限元模型的建立以及在 ANSYS 中的实现，给出了用分离式配筋方法对混凝土梁的分析的一般过程。并给出了详细的命令流过程。并在此基础上对混凝土梁进行了分析，讨论了在力的作用下混凝土梁的塑形变形和裂缝的发展过程。 关键词 Ansys 混凝土梁 分离式配筋 The analysis of mechanics of a reinforced concrete based on ANSYS Abstract This paper introduces ANSYS simulation of the reinforced concrete beam process, discusses the establishment of the finite element model and the realization, and gives the ANSYS reinforcement method with separate the analysis of concrete beams of the general process. And gives the detailed command flow process. Based on the analysis of concrete beams, and discussed the concrete beam under the action of forces of the body deformation and fracture process. Keywords Ansys concrete beams reinforced separated 1 引言 由于钢筋混凝上材料性质复杂，使其表现出明显的非线性行为[1]。长期以来采用线弹性理论的设计方法来研究钢筋混凝上结构的应力或内力，显然不太合理，尽管有此理论是基于人量试验数据上的经验公式，还是不能准确反映混凝上的力学性能，特别是受力复杂的重要结构，必须采用三维钢筋混凝上非线性有限元方法才能很好地掌握其力学性能。利用ANSYS 对钢筋混凝上结构弹塑性的仿真分析，可以对结构自开始受荷载直到破坏的全过程进行分析，获得不同阶段的受力性能。本文将以混凝土梁的弹塑性分析为例，介绍在Ansys 中分析材料非线性问题的具体实现方法。 2 问题介绍 如图所示的钢筋混凝土梁[2]，横截面尺寸为200400b h mm mm ?=?,梁的跨度为3.0L m =，支座宽度为250mm 采用C20混凝土，梁内受拉纵筋3φ20，架立筋采用2φ12， 箍筋采用φ6@150，钢筋保护层厚度为25mm 。如图一。 图一 对于梁中所采用的所有钢筋，弹性模量为5 2.110MPa ?，抗拉强度设计值210MPa ， 密度33 7.810/kg m ?，泊松比为0.3。
第6章 混凝土梁承载力计算原理
6 混凝土梁承载力计算原理 6.1 概述 本章介绍钢筋混凝土梁的受弯、受剪及受扭承载力计算方法。钢筋混凝土梁是由钢筋和混凝土两种材料所组成，且混凝土本身是非弹性、非匀质材料。抗拉强度又远小于抗压强度，因而其受力性能有很大不同。研究钢筋混凝土构件的受力性能，很大程度上要依赖于构件加载试验。建筑工程中梁常用的截面形式如图6-1所示。 6.2 正截面受弯承载力 6.2.1 材料的选择与一般构造 1)截面尺寸 为统一模板尺寸以便施工，现浇钢筋混凝土构件宜采用下列尺寸： 梁宽一般为100m m、120m m、 150m m、180m m、 200m m、220m m、250和300m m，以上按 b/，50m m模数递增。梁高200～800m m，模数为50m m，800m m以上模数为100m m。梁高与跨度只比l h/，主梁为1/8～1/12，次梁为1/15～1/20，独立梁不小于1/15（简支）和1/20（连续）；梁高与梁宽之比b 在矩形截面梁中一般为2～2.5，在T形梁中为2.5～4.0。 2)混凝土保护层厚度 为了满足对受力钢筋的有效锚固及耐火、耐久性要求，钢筋的混凝土保护层应有足够的厚度。混凝土保护层最小厚度与钢筋直径，构件种类、环境条件和混凝土强度等级有关。具体应符合下表规定。 表6-1 混凝土保护层最小厚度 注：（1）基础的保护层厚度不小于40mm；当无垫层时不小于70mm。 （2）处于一类环境且由工厂生产的预制构件，当混凝土强度不低于C20时，其保护层厚度可按表中规定减少5mm，但预制构件中的预应力钢筋的保护层厚度不应小于15mm；处于二类环境且由工厂生产的预制构件，当表面另做水泥砂浆抹面层且有质量保证措施时，保护层厚度可按表中一类环境数值取用。 （3）预制钢筋混凝土受弯构件钢筋端头的保护层厚度不应小于10mm，预制肋形板主肋钢筋的保护层厚度应按梁的数值采用。 （4）板、墙、壳中分布钢筋的保护层厚度不应小于10mm，梁、柱中箍筋和构造钢筋的保护层厚度不应小于15mm。 （5）处于二类环境中的悬臂板，其上表面应另作水泥砂浆保护层或采取其它保护措施。