圓形鋼套管加固鋼筋混凝土短柱受壓性能分析及承載力研究.pdf

1、圓形鋼套管因?yàn)榫哂泻軓?qiáng)的“套箍”能力，優(yōu)異的力學(xué)性能，施工快捷方便，因此受到加固工程領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。但是在以往的研究中，總是將其與鋼管混凝土混淆，事實(shí)上兩者在力學(xué)性能上有很大的區(qū)別，而目前針對(duì)圓形鋼套管加固鋼筋混凝土柱的相關(guān)文獻(xiàn)并不多見，加固設(shè)計(jì)計(jì)算也并不令人滿意，因此本文的研究工作正是基于這一現(xiàn)狀進(jìn)行的，主要研究內(nèi)容共有以下8個(gè)部分:
　　1.通過圓形鋼套管加固鋼筋混凝土短柱軸心受壓破壞試驗(yàn)，全面研究了加固受壓短柱的工作機(jī)理;通

2、過對(duì)不同設(shè)計(jì)參數(shù)（鋼套管厚度、初始應(yīng)力）的加固試件進(jìn)行試驗(yàn)及理論分析，得到各種設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)圓形鋼套管加固鋼筋混凝土柱受力性能以及軸心受壓承載力的影響關(guān)系。
　　2.對(duì)圓形鋼套管加固鋼筋混凝土短柱的軸心受壓破壞進(jìn)行有限元數(shù)值模擬，利用數(shù)值模擬方法，深入研究了初始應(yīng)力對(duì)加固短柱承載力的影響，比較了一次受力加固短柱與二次受力加固短柱在承載力以及各部分應(yīng)力、應(yīng)變的變化規(guī)律。
　　3.對(duì)4種常見的約束混凝土本構(gòu)關(guān)系進(jìn)行闡述，利用有限元數(shù)

3、值模擬方法，將4種本構(gòu)關(guān)系計(jì)算出來的加固短柱承載力與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，得到最適用于圓形鋼套管加固鋼筋混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，為之后的設(shè)計(jì)計(jì)算奠定基礎(chǔ)。
　　4.根據(jù)加固短柱受力的工作機(jī)理，得到新老混凝土結(jié)合面豎向荷載的傳遞長度以及承載力假定條件，基于圓形鋼套管加固鋼筋混凝土短柱軸心受壓力學(xué)性能的試驗(yàn)，對(duì)加固短柱的軸心受壓承載力極限狀態(tài)進(jìn)行分析，提出了鋼套管“套箍力”與鋼套管縱向應(yīng)力的修正表達(dá)式，得到了考慮加固層剪切變形與軸向變形的

4、加固短柱軸心受壓承載力計(jì)算方法;同時(shí)考慮加固前柱已受力的現(xiàn)實(shí)狀況，提出了臨界應(yīng)力概念，得到了考慮初始應(yīng)力的加固短柱軸心受壓承載力計(jì)算方法。
　　5.通過圓形鋼套管加固鋼筋混凝土短柱偏心受壓破壞試驗(yàn)，全面研究了偏心受壓加固短柱的工作機(jī)理;通過對(duì)不同設(shè)計(jì)參數(shù)（鋼套管厚度、偏心距）的加固試件進(jìn)行了試驗(yàn)以及理論分析，得到各種設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)圓形鋼套管加固偏心受壓短柱的受力性能以及偏心受壓承載力的影響。
　　6.基于圓形鋼套管加固鋼筋混凝土

5、短柱偏心受壓破壞試驗(yàn)，借鑒鋼管混凝土的計(jì)算方法，提出了考慮加固層軸向變形與剪切變形的等效緊箍力的概念，得到一次受力加固短柱偏心受壓承載力，同時(shí)考慮到加固前柱已受力的實(shí)際狀況，利用疊加法得到考慮初始應(yīng)力的加固短柱偏心受壓承載力計(jì)算公式。
　　7.對(duì)圓形鋼套管加固鋼筋混凝土短柱的偏心受壓性能進(jìn)行非線性有限元分析，并將偏心受壓加固短柱的一次受力計(jì)算承載力與試驗(yàn)承載力進(jìn)行比較，同時(shí)將數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行擬合，得到偏心受壓加固短柱一次受力的承載

6、力簡化公式;利用上述有限元分析方法，深入研究初始應(yīng)力對(duì)偏心受壓加固短柱承載力的影響，比較了一次受力加固短柱與二次受力加固短柱承載力以及各部分應(yīng)力、應(yīng)變的變化規(guī)律。
　　8.通過對(duì)圓形鋼套管加固鋼筋混凝土短柱新老混凝土結(jié)合面的研究，得到軸心受壓荷載作用下加固短柱結(jié)合面受力的工作機(jī)理、荷載傳遞長度以及新老混凝土結(jié)合面與錨固鋼筋的應(yīng)力、應(yīng)變分布規(guī)律;同時(shí)推導(dǎo)了考慮混凝土收縮、徐變的新老混凝土結(jié)合面的剪應(yīng)力，總結(jié)結(jié)合面的抗剪強(qiáng)度計(jì)算公式，