型钢加固钢筋混凝土梁的受力分析.pdf
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1、l 0 4 四川建筑科学研究 S i c h u a n B u i l d i n g S c i e n c e 第 3 9卷第 5期 2 0 1 3年 1 O月 型钢加固钢筋混凝土梁的受力分析 程正江 , 李大庆 , 张树兴。 ( 1 中国市政工程中南设计研究总院, 湖北 武汉4 3 0 0 1 0 ; 2 武汉大学土木工程学院, 湖北 武汉4 3 0 0 7 2 ; 3 合肥高新股份有限公司, 安徽 合肥2 3 0 0 8 8 ) 摘要: 通过对型钢加固钢筋混凝土梁的受力分析 , 依据所作的基本假定分析了加固前后梁截面的应变及应力变 化, 推导了加固前后梁的承载力、 型钢与梁问剪应力以
2、及加固梁抗弯刚度的计算式 ; 得出型钢加固钢筋混凝土梁可 大幅度提高梁的抗弯能力, 同时也有效提高梁抗弯刚度的结论; 最后提出对加固材料性能和加固前梁上荷载的定 性要求。 关键词: 型钢 ; 加固梁; 剪应力; 抗弯承载力; 抗弯刚度 中图分类号 : T U 3 7 5 1 文献标志码 : A 文章编号 : 1 0 0 81 9 3 3 ( 2 0 1 3 ) 0 51 0 4 04 M e c h a n i c a l a n aly s i s o f r e i n f o r c e d c o nc r e t e b e a m s b y s e c t i o n s t e
3、 e l C HE N G Z h e n g j i a n g , L I D a q i n g 2 , Z HA NG S h u x i n ( 1 C e n t r a l a n d S o u t h e r n C h i n a Mu n i c i p al E n g i n e e ri n g D e s i g n R e s e a r c h I n s t i t u t e , Wu h a n 4 3 0 0 1 0 , C h i n a ; 2 C o U e g e o f Ci v i l E n g i n e e ri n g, W u h
4、 a n Un i v e r s i t y, W u h a n 4 3 0 0 7 2, C h i n a ; 3 H e f e i H i g h a n d N e w T e c h n o l o g y C o , L t d , H e f e i 2 3 0 0 8 8 , C h i n a ) Ab s t r a c t : T h r o u g h t h e a n aly s i s o n t h e s e c t i o n s t e e l r e i n f o rce d c o n c r e t e b e a m a n d a c c
5、 o r d i n g t o t h e b a s i c ass u mp t i o n, t h i s p a p e r h a s a n aly z e d t h e c h a n g e o n t h e s t r e s s a n d s t r a i n o f b e a ms , d e d u c e d t h e be a tin g c a p a c i t y o f b e a ms a n d t h e s h e a r s t r e s s bet we e n s e c t i o n s t e e l a n d bea
6、 m a n d t h e c alc u l a t i o n o fben d i n g ri g i d i t y o n rei n f o rce d be a ms bef o r e and a f t e r rei nfo rce me n t , and t h e n d r a w a c o n c l u s i o n t h a t r e i nfo r c e d c o n c r e t e b e a ms s t r e n g t h e n i n g b y s e c t i o n s t e e l C an g r e a t
7、l y i mp r o v e t h e fl e x u r al c a p a c i t y of be am s , als o C an i mp r o v e t h e ben d i n g ri g i d i t y of be a ms F i n a l l y p u t for w a r d a q u ali t a t i v e r e q u i r e me n t o n t h e p e rfo r ma n c e of r e i nfo rce me n t ma t e r i al a n d t h e l o a d o n
8、be a ms b e f o r e r e i nfo r c e me n t Ke y wo r d s: s e c t i o n s t e e l ; r e i nfo r c e d b e a m; s h e ar s t r e s s ; fl e x u r al c a p a c i t y ; ben d i n g rig i d i ty 0 前 言 筋的应变。 常规的粘贴钢板或碳纤维布加 固钢筋混凝土梁 可提高抗弯承载力 , 但对梁抗弯刚度几乎无帮助 ; 在 同时需提高梁抗弯承载力和抗弯刚度时, 则可采用 粘贴型钢来加 固梁 。 在恒载和部分活载的作用
9、下 , 加 固前的梁混凝 土与受力钢筋上均存在着应变和应力 ; 在加 固后 的 加载过程中, 由于梁截面的构成上发生变化 , 导致梁 截面的应变及应力变化规律将不 同于加固前 的梁 ; 即在加固前后 , 梁存在着两种有差异的工作状 态L 3 】 。加固型钢的应力状态除与截面组成情况、 后 期荷载情况等有关系外, 还与结构加固前的应变分 布有关 , 表现为加 固型钢的应变相对滞后于纵 向钢 收稿 日期 : 2 0 1 2 - 0 6 - 0 8 作者简 介: 程 正江( 1 9 8 0一) , 男 , 高级 工程师 , 主要从 事结构设 计 工 作。 E - ma i l : d a o d a
10、 o c z j 1 3 9 c o m 1 基本假 定 梁加固前后 的应变 、 应力分析及相应计算式均 建立在下列基本假定的基础上 : 1 ) 梁截面加固前后的应变分布均符合平截面 假定。 2 ) 混凝土、 钢筋及型钢的本构关 系符合图 l所 示曲线 。 混凝土的本构关系表达式为 : c = 2 s 。 一 ( 6 8 o ) 占 。 0 o 0 2 1 ( 1 ) o r 。= 0 0 0 2 J 钢筋及型钢的本构关系表达式为 : e = E s s J 4 图 2 部分适筋破坏的截面应变及应力分布 Fi g 2 Pa r t i al de s t r uc t i o n of pr
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