粘结型钢加固钢筋混凝土板试验研究.doc

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1、粘结型钢加固钢筋混凝土板试验研究　　摘要：对钢筋混凝土板进行了两种不同的粘结型钢加固对比试验，试验中对构件进行了从开始到破坏的全程观测。试验结果表明：粘结型钢加固钢筋混凝土板可以大幅度提高构件的承载能力和刚度，其中以沿板长边合理间距分布粘结型钢较跨中粘结效果更优。　　关键词：粘结型钢；钢筋混凝土板；加固　　　　1引言　　　　钢筋混凝土结构广泛用于建筑结构。由于设计缺陷、施工质量问题、环境的不利影响或者使用功能的改变、结构本身的老化等不利因素，造成相当部分的构件承载能力不足影响安全和使用功能。许多不符合使用要求的钢筋混凝土结构就迫切需要进行加固。目前对钢筋混凝土板

2、采用粘贴碳纤维布加固和粘贴钢板加固已有较多的研究，但采用粘结型钢加固钢筋混凝土板提高承载力的尝试和研究还较少。采用粘结型钢加固钢筋混凝土板，通过连接件将混凝土板与型钢连成整体共同工作，截面抗弯按整体考虑，抗剪也可以按组合作用来考虑。因此其抗弯强度、刚度以及抗剪能力均能得到大幅度提高。此外，采用型钢加固钢筋混凝土板具有自重轻，加固施工方便、快捷等优点。　　　　2加固试验　　　　2.1试验材料及材料性能参数　　（1）钢筋混凝土板截面尺寸。　　对两块钢筋混凝土板进行试验，试验中两块板现浇于钢筋混凝土框架上，一块板高程为3.0m，另一块板的高程为1.8m。混凝土板厚度为

3、60mm。板长3140mm，宽3140mm。　　（2）试验板应变片的参数。　　本次试验采用的应变片有两种，即贴在混凝土面上的应变片和贴在钢材上的应变片。其技术参数见下表：　　　　（3）混凝土实际强度为22.5MPa。　　（4）钢筋。　　（5）加固结构胶性能参数。　　本试验加固所要用的结构胶为武大巨成公司生产的WJS专用结构加固胶。　　2.2试验方案　　方案一：通过在原大板底面中间粘结一道型钢梁，用减少板的跨度，改变原板的受力方式的办法加固，以提高原板的承载力。　　方案二：通过在原大板底面以合理的间距粘结小型型钢，将原板改造为钢与混凝土共同组合作用的密肋板结构，以

4、大幅度提高原板的承载力。　　2.3试验的主要过程设计　　（1）加载方案。　　①为模拟均匀荷载，3.0m板第一次采用堆砂分级加载，加载到886kg/m3。然后卸载，改为采用二次分配梁用液压千斤顶加载，在板加固后的四小块板上的横轴和纵轴方向上采用三等分点布置20Ⅹ200Ⅹ200mm垫片加载。如图：　　　　②1.8m板采用二次分配梁用液压千斤顶加载，横轴上方向上采用三等分点和纵轴方向上采用五等分点布置20Ⅹ200Ⅹ200mm垫片加载。　　　　（1）8m试验板板面。　　（2）加载步骤。　　开始以每次增加200kg/m间隔加载，出现裂缝后以每次增加100kg/m间隔加载直

5、至破坏。　　（3）加载终止条件。　　试验板加载过程中出现下列情况之一时，认为达到荷载极限值，终止加载。　　①主筋应力达到屈服强度。　　②加固槽钢应力达到屈服强度。　　③板的裂缝达到2mm。　　　　3试验结果与分析　　　　3.13.0m板加载试验现象（板厚度62mm）　　（1）加载为600kg/m2时，在A1板和B1板之间板面②轴处于出现平行于②轴线长0.2mm的微裂缝。　　（2）加载为800kg/m2时，A1板和B1板之间裂缝继续发展，且裂缝宽度变大，B1板板底中部出现微裂缝。　　（3）加载为1000kg/m2时，板B1的3-A板角上翘1.2mm，②轴处板面平行

6、裂缝继续发展，长1.5米，宽1.0mm，A2、B1、B2板底均出与裂缝。　　（4）加载为1200kg/m2时，A2、B1、B2板底裂缝继续发展，A1板底出现裂缝。　　（5）加载为1400kg/m2时，在B1板板面②-C角出现弧形裂缝，②轴处板面上裂缝贯穿整个板，最大裂缝宽度达1.5mm，B1截面出现裂缝，从底部往上部发展。　　（6）加载为1500kg/m2时，发现在B板下加固的焊接槽钢支座有下降，堵漏材料出现裂缝，四个板角均有上翘，最高4mm，板面裂缝明显。　　（7）加载为1600kg/m2时，板底最大裂缝在B1中部，达1.6mm，板B1的3-A板角达6mm（共

7、同承载效果不佳，否则应该发生在B1的中间），检查发现板面粘贴扁钢均有不同程度的脱胶，板挠度很大，四角翘起，中部明显凹下去。力加上去后，下降很快，可以认为板已经破坏。　　3.21.8m板加载试验现象　　（1）加载为1000kg/m2时，板面混凝土出现裂缝。　　（2）加载为1600kg/m2时，板底中部出现微裂缝，2轴处板面裂缝长0.6米，宽0.2mm。　　（3）加载为2000kg/m2时，板底原裂缝继续发展，其他部位裂缝不断出现。　　（4）加载为2400kg/m2时，“啪，啪”连续几声，B板加固的槽钢梁B2，B3，B6脱胶；板面裂缝贯穿全板，最大宽度0.8mm。3

8、　　（5）加载为2600