預(yù)張緊鋼絞線網(wǎng)-砂漿面層加固有負(fù)彎矩梁抗剪性能試驗(yàn)

曹忠民 高 淳

(華東交通大學(xué)土木建筑學(xué)院,南昌 330013)

0 引 言

高強(qiáng)鋼絞線網(wǎng)-聚合物砂漿面層加固技術(shù)是一種新型體外配筋加固技術(shù),具有質(zhì)輕、高強(qiáng)、適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)。目前關(guān)于該技術(shù)的研究主要集中在受彎構(gòu)件的正截面加固[1-7],而對(duì)于其斜截面受剪加固的受力性能研究較少[8-10]。由于鋼絞線網(wǎng)不易拉緊且難以固定,導(dǎo)致施工中張緊程度不一,使其加固效果出現(xiàn)很大差異,直接影響加固的質(zhì)量,從而需要對(duì)加固鋼絞線進(jìn)行預(yù)張緊處理。危曉麗[11]通過(guò)對(duì)比分析得出,采用預(yù)張緊鋼絲繩網(wǎng)片-聚合物砂漿外加層技術(shù)對(duì)某工程梁加固的合理性及可行性。現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50367[12]規(guī)定,鋼絲繩網(wǎng)片安裝時(shí)應(yīng)施加預(yù)張緊力,預(yù)張緊應(yīng)力大小取0.3frw,frw為鋼絲繩抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》[12]第13.3.3條規(guī)定,采用預(yù)張緊鋼絲繩網(wǎng)片-聚合物砂漿面層抗剪加固鋼筋混凝土梁時(shí),其斜截面承載力計(jì)算時(shí)受剪加固的鋼絞線的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,按規(guī)范第4.5.4條規(guī)定的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以調(diào)整系數(shù)0.50確定;當(dāng)為框架梁或懸挑構(gòu)件時(shí),該調(diào)整系數(shù)取為0.25。這樣當(dāng)框架梁或懸挑構(gòu)件受剪加固時(shí),高強(qiáng)鋼絞線的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值只用到262～300 MPa,極大限制了高強(qiáng)鋼絞線的應(yīng)用。雖然目前有預(yù)應(yīng)力鋼絞線加固鋼筋混凝土梁受剪性能的研究[13],但是對(duì)于預(yù)張緊鋼絞線網(wǎng)加固鋼筋混凝土梁受剪性能的研究成果還很少見(jiàn)到。另外,在實(shí)際工程中,大多數(shù)梁為連續(xù)梁,剪跨區(qū)負(fù)彎矩影響斜截面抗剪承載力的程度缺乏公認(rèn)的數(shù)據(jù)。

因此,本文采用可靠的預(yù)張緊鋼絞線加固工藝,預(yù)先對(duì)鋼絞線施加張緊力0.3frw,對(duì)鋼筋混凝土伸臂梁進(jìn)行抗剪加固試驗(yàn),研究其斜截面受剪的受力性能,并與類似條件下的對(duì)比梁進(jìn)行比較分析,并建立預(yù)張緊鋼絞線網(wǎng)-砂漿面層加固鋼筋混凝土梁斜截面承載力的計(jì)算公式。

1 試驗(yàn)研究

1.1 試件設(shè)計(jì)和材料性能

試件包括6根鋼筋混凝土梁,其中1根未加固對(duì)比伸臂梁、4根預(yù)張緊鋼絞線網(wǎng)-砂漿加固的伸臂梁、1根預(yù)張緊鋼絞線網(wǎng)-砂漿加固簡(jiǎn)支梁。試驗(yàn)梁的幾何尺寸和配筋如圖1所示。伸臂梁截面尺寸為b×h= 150 mm×300 mm,梁長(zhǎng)為2 000 mm,凈跨為1 500 mm,懸臂段長(zhǎng)度為400 mm。由于本試驗(yàn)主要研究受剪性能,為了防止受彎破壞適當(dāng)增加了縱筋用量,梁底和梁頂均配置2Φ20的縱向鋼筋。為了防止縱筋滑移破壞,在端部彎錨150 mm。梁的箍筋為φ6@ 150。簡(jiǎn)支梁的截面尺寸、縱筋和箍筋的配置與伸臂梁的相同,簡(jiǎn)支梁凈跨為1 500 mm。

圖1 試驗(yàn)梁的尺寸、配筋圖(單位:mm)Fig.1 Dimension and reinforcement of tested beams (Unit:mm)

試件的編號(hào)和試驗(yàn)參數(shù)見(jiàn)表1。

混凝土、鋼筋的性能測(cè)試值見(jiàn)表2,鋼絞線和砂漿的性能測(cè)試值見(jiàn)表3。

表1試件及試驗(yàn)參數(shù)

Table 1 Parameters of specimens and experiment

表2試件材料性能

Table 2 Material properties

表3加固材料性能

Table 3 Properties of strengthening material

本試驗(yàn)的高強(qiáng)鋼絞線采用1×19的鍍鋅鋼絞線,公稱直徑為2.5 mm,實(shí)測(cè)截面面積為4.58 mm2。實(shí)測(cè)鋼絞線的應(yīng)力-應(yīng)變?cè)囼?yàn)曲線如圖2所示。

圖2 鋼絞線的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線Fig.2 Stress - strain curve of steel wire rope

從圖2可以看出,在初始受力時(shí),鋼絞線處于較為松弛的狀態(tài),鋼絞線拉緊應(yīng)變較大;隨著鋼絞線的逐漸拉緊,其應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系趨于線性。通過(guò)預(yù)張緊,鋼絞線可以很好地改善前期的受力性能。

1.2 加固預(yù)張緊系統(tǒng)

本文加固方案的加固預(yù)張緊系統(tǒng)如圖3所示。U形加固法是將高強(qiáng)鋼絞線通過(guò)扁鋼一端固定在梁一側(cè),另一端連接在扁鋼上,用高強(qiáng)螺栓與梁另一側(cè)角鋼連接,通過(guò)雙向扭矩扳手扭動(dòng)螺栓至所需的張緊力。環(huán)形加固法采用兩條扁鋼分別固定鋼絞線兩端,將鋼絞線環(huán)形纏繞在梁上,再對(duì)扁鋼上高強(qiáng)螺栓進(jìn)行張緊,對(duì)鋼絞線施加張緊力。

經(jīng)標(biāo)定試驗(yàn),扭矩T與預(yù)張緊力F的關(guān)系為

T=0.161×F×d

(1)

式中,d為螺栓公稱直徑,在本試驗(yàn)中d為10 mm。

1.3 加固范圍和加載設(shè)計(jì)

伸臂梁的加固范圍和加載設(shè)計(jì)如圖4所示。簡(jiǎn)支梁的加固范圍和加載設(shè)計(jì)如圖5所示。

圖3 加固預(yù)張緊系統(tǒng)(單位:mm)Fig.3 Pretension and anchor systems (Unit:mm)

圖4 伸臂梁的加固、加載圖(單位:mm)Fig.4 Test setup of cantilever beams (Unit:mm)

圖5 簡(jiǎn)支梁的加固、加載圖(單位:mm)Fig.5 Test setup of the simply supported beam (Unit:mm)

本試驗(yàn)伸臂梁和簡(jiǎn)支梁的剪跨均為500 mm,計(jì)算剪跨比為1.89。通過(guò)在千斤頂下設(shè)分配梁加載。伸臂梁試驗(yàn)段的剪力與千斤頂加載的換算公式為V=0.55P。簡(jiǎn)支梁試驗(yàn)段的剪力與千斤頂加載的換算公式為V=0.5P。為了防止試件加載時(shí)由于局部應(yīng)力過(guò)大而發(fā)生局部壓壞,在加載處設(shè)置有剛性墊塊。

本試驗(yàn)按照《混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》[14](GB/T 50152—2012)進(jìn)行。先進(jìn)行預(yù)加載,每級(jí)荷載為5 kN,預(yù)加載到20 kN。預(yù)加載后卸載并將儀器調(diào)零。正式加載時(shí),在試件出現(xiàn)斜裂縫前加載以每級(jí)20 kN進(jìn)行;出現(xiàn)斜裂縫后,加載改為每級(jí)10 kN進(jìn)行。在試驗(yàn)數(shù)據(jù)基本穩(wěn)定后采集數(shù)據(jù)。

1.4 量測(cè)設(shè)計(jì)

量測(cè)內(nèi)容包括荷載、應(yīng)變、撓度和裂縫等。荷載通過(guò)荷載傳感器接應(yīng)變儀采集。應(yīng)變量測(cè)包括鋼筋的應(yīng)變和鋼絞線的應(yīng)變,通過(guò)DH3816型靜態(tài)電阻應(yīng)變儀和預(yù)埋的應(yīng)變片來(lái)測(cè)量,測(cè)點(diǎn)布置詳見(jiàn)文獻(xiàn)[15]。為測(cè)量撓度值,在伸臂梁支座處、兩個(gè)集中力作用點(diǎn)位置各安裝百分表。裂縫觀測(cè)采用刻度放大鏡對(duì)裂縫進(jìn)行實(shí)時(shí)描繪,包括開(kāi)裂荷載和斜裂縫的發(fā)展情況,并對(duì)裂縫的發(fā)展和破壞形態(tài)進(jìn)行描繪。

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 試驗(yàn)現(xiàn)象

對(duì)于伸臂梁A1,當(dāng)彎剪段剪力到87.5 kN時(shí),跨中剪跨段出現(xiàn)斜裂縫,裂縫發(fā)展較快,并向支座與加載點(diǎn)延伸;隨著剪力增加,負(fù)彎矩受拉裂縫向下延伸與斜裂縫相交;當(dāng)剪力至137.0 kN時(shí),斜裂縫寬度增大,承載力達(dá)到峰值,試件破壞。

對(duì)于U形加固的伸臂梁A2,當(dāng)彎剪段剪力至91.9 kN時(shí)在跨中梁底部出現(xiàn)兩條受拉裂縫,同時(shí)在負(fù)彎矩區(qū)段梁的上部也出現(xiàn)受拉裂縫;隨著荷載增加,受拉裂縫向梁內(nèi)延伸;剪力至103 kN時(shí),在加固砂漿上出現(xiàn)受剪斜裂縫;隨著剪力增大,加固砂漿上出現(xiàn)多條斜裂縫并向支座和加載點(diǎn)延伸,同時(shí)位于上部斜裂縫與負(fù)彎矩區(qū)段受拉豎向裂縫相連,位于下部斜裂縫與跨中受拉裂縫相連;然后梁跨中加載點(diǎn)附近出現(xiàn)多條斜裂縫;剪力至195.3 kN時(shí),梁上裂縫迅速加大,加載點(diǎn)處混凝土部分壓碎,承載力達(dá)到峰值。

對(duì)于U型加固的伸臂梁A3,當(dāng)彎剪段剪力加至89.9 kN時(shí),跨中梁底出現(xiàn)受拉裂縫,裂縫向梁內(nèi)延伸;當(dāng)剪力至102.9 kN時(shí),剪跨段砂漿上出現(xiàn)斜裂縫;隨著剪力增加,該裂縫逐漸與下部受拉裂縫相連并向上加載點(diǎn)發(fā)展;當(dāng)剪力到137.0 kN時(shí),在之前斜裂縫上部出現(xiàn)另一條斜裂縫,該裂縫上部一條分支與負(fù)彎矩區(qū)段受拉裂縫逐漸連接;當(dāng)剪力至176.0 kN時(shí),梁跨中加載點(diǎn)附近出現(xiàn)多條斜裂縫;剪力達(dá)到181.0 kN時(shí),加載點(diǎn)下混凝土壓潰,裂縫寬度迅速加大,試件破壞。

對(duì)于環(huán)形加固的伸臂梁A4,當(dāng)剪彎段剪力至125.4 kN時(shí),梁跨中出現(xiàn)受拉裂縫;剪力至132.6 kN時(shí),伸臂段出現(xiàn)斜裂縫,加固砂漿上部出現(xiàn)豎向受拉裂縫;梁加固段出現(xiàn)斜裂縫,斜裂縫隨著剪力增加向加載點(diǎn)延展,縫度逐漸增大;剪力到162.8 kN時(shí)剪跨段箍筋基本屈服;剪力繼續(xù)增加,加載點(diǎn)處部分混凝土壓碎;當(dāng)剪力到211.8 kN時(shí),斜裂縫寬度和跨中撓度迅速增大,試件破壞。

對(duì)于環(huán)形加固的伸臂梁A5,當(dāng)剪彎段剪力至104.0 kN時(shí),梁底跨中未加固區(qū)出現(xiàn)兩條受拉裂縫。剪力至123.8 kN時(shí),梁加固砂漿上出現(xiàn)首條受剪斜裂縫,隨著剪力增加,此裂縫寬度增加形成主裂縫,砂漿上出現(xiàn)多條斜裂縫。繼續(xù)加載時(shí),裂縫寬度和撓度都明顯增大。當(dāng)剪力至192.5 kN時(shí),加載點(diǎn)附近的部分混凝土壓碎,試件破壞。

對(duì)于U形加固的簡(jiǎn)支梁B1,當(dāng)剪力至54.0 kN時(shí),在跨中附近陸續(xù)出現(xiàn)三條細(xì)裂縫。當(dāng)剪力到74.5 kN時(shí),加固砂漿上出現(xiàn)受拉裂縫,從梁底延伸上來(lái),并逐漸向加載點(diǎn)延伸。當(dāng)剪力至109 kN時(shí),在加固砂漿上出現(xiàn)斜裂縫,并向支座和加載點(diǎn)延伸。隨著剪力增加,砂漿上出現(xiàn)多條斜裂縫。剪力至180 kN時(shí),斜裂縫從砂漿延伸向加載點(diǎn)。當(dāng)剪彎段剪力到197 kN時(shí),部分混凝土壓潰,試件破壞。

試驗(yàn)梁的裂縫和破壞形態(tài)如圖6所示。

圖6 試驗(yàn)梁的破壞形態(tài)Fig.6 Failure patterns of test beams

通過(guò)比較加固的簡(jiǎn)支梁與加固伸臂梁的破壞形態(tài)可知,簡(jiǎn)支梁的斜裂縫主要與梁底的受拉裂縫相接,裂縫多集中在梁底受拉側(cè),而伸臂梁由于在彎剪區(qū)出現(xiàn)負(fù)彎矩,其斜裂縫除與下部裂縫相接外還與負(fù)彎矩處受拉裂縫相接,增加了梁腹出現(xiàn)的裂縫范圍。通過(guò)比較伸臂梁A2與簡(jiǎn)支梁B1可知,A2的斜截面承載力稍低于B1斜截面承載力,伸臂梁的斜截面承載力可參考簡(jiǎn)支梁的斜截面承載力。通過(guò)試驗(yàn)過(guò)程可知,采用預(yù)張緊鋼絞線網(wǎng)加固后,加固系統(tǒng)具有較好的整體性,預(yù)張緊鋼絞線網(wǎng)砂漿面層能有效地發(fā)揮其抗剪作用。

試驗(yàn)梁的斜截面承載力試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

表4斜截面承載力的試驗(yàn)結(jié)果

Table 4 Test results of shear capacity

從表4可知,預(yù)張緊鋼絞線網(wǎng)-砂漿面層加固后可以有效提高試件的極限受剪承載力。通過(guò)比較各個(gè)試驗(yàn)參數(shù)的試驗(yàn)結(jié)果可知,環(huán)形加固梁的受剪承載力增量高于U形加固梁;間距較小試件的受剪承載力提高幅度大,加固效果好;U形加固伸臂梁的抗剪承載力略低于相應(yīng)簡(jiǎn)支梁的抗剪承載力。

2.2 箍筋及鋼絞線應(yīng)變分析

箍筋的剪力-應(yīng)變關(guān)系曲線見(jiàn)圖7,高強(qiáng)鋼絞線的剪力-應(yīng)變關(guān)系曲線見(jiàn)圖8。其中鋼絞線的應(yīng)變?yōu)榧虞d后增加的應(yīng)變,不包括預(yù)拉緊的應(yīng)變。

圖7 箍筋的剪力-應(yīng)變曲線Fig.7 Shear force-strain curves of stirrups

圖8 鋼絞線的剪力-應(yīng)變曲線Fig.8 Shear force-strain curves of steel wire ropes

由上圖可知箍筋與鋼絞線的受剪過(guò)程相似,在初始受力階段構(gòu)件的剪力基本由混凝土承擔(dān),隨著荷載增加,混凝土出現(xiàn)斜裂縫以后,剪力逐漸轉(zhuǎn)移到箍筋與鋼絞線上,其應(yīng)變迅速增大直至構(gòu)件破壞。

從加固梁箍筋的剪力-應(yīng)變曲線中可以發(fā)現(xiàn),在試件破壞時(shí)各梁中箍筋都已達(dá)屈服強(qiáng)度,加固試件箍筋應(yīng)變曲線會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)拐點(diǎn),這是由于箍筋產(chǎn)生應(yīng)變后,加固鋼絞線發(fā)揮受剪作用,分擔(dān)一部分剪力,此時(shí)箍筋上剪力得到一定緩解,應(yīng)變?cè)龃蟮乃俾拭黠@減小,箍筋和加固鋼絞線形成協(xié)同受剪作用。

A2梁達(dá)到極限承載力時(shí),鋼絞線測(cè)點(diǎn)處應(yīng)變最大為6 762 με,再加上預(yù)張緊初應(yīng)變?yōu)? 423 με,鋼絞線的總應(yīng)變?yōu)? 145 με。A3梁達(dá)到極限承載力時(shí),鋼絞線測(cè)點(diǎn)處應(yīng)變最大值為6 051 με,加上預(yù)張拉初應(yīng)變?yōu)? 423 με,鋼絞線的總應(yīng)變?yōu)? 474 με。A4梁達(dá)到極限承載力時(shí),鋼絞線測(cè)點(diǎn)處應(yīng)變最大值為8 552 με,加上預(yù)張拉初應(yīng)變?yōu)? 423 με,鋼絞線的總應(yīng)變?yōu)?0 975 με。A5梁達(dá)到極限承載力時(shí),鋼絞線測(cè)點(diǎn)處應(yīng)變最大值為8 024 με,加上預(yù)張拉初應(yīng)變2 423 με,鋼絞線的總應(yīng)變?yōu)?0 447 με。B1梁達(dá)到極限承載力時(shí),鋼絞線測(cè)點(diǎn)處應(yīng)變最大值為7 598 με,加上預(yù)拉緊初應(yīng)變2 423 με,鋼絞線的總應(yīng)變?yōu)?0 021 με。

綜上所述,環(huán)形加固中鋼絞線應(yīng)力發(fā)揮水平要高于U形加固;U形加固的伸臂梁的鋼絞線應(yīng)力略低于簡(jiǎn)支梁的鋼絞線應(yīng)力。

2.3 剪力-跨中撓度關(guān)系曲線

試驗(yàn)梁的剪力-跨中撓度曲線如圖9所示。

圖9 試驗(yàn)梁的剪力-跨中撓度曲線Fig.9 Shear force-midspan deflection curves

通過(guò)比較對(duì)比梁和加固梁可知,在相同剪力時(shí)加固伸臂梁產(chǎn)生的最大撓度較對(duì)比梁產(chǎn)生的最大撓度減小,說(shuō)明鋼絞線加固能夠增大梁的剛度。另外,加固后梁的撓度得到進(jìn)一步增大,相對(duì)于對(duì)比梁,加固梁的極限荷載時(shí)的撓度有不同程度的增大,說(shuō)明加固對(duì)增加試件的延性起到了很好的效果。

從加固梁的對(duì)比可以看出,在同一荷載下,A2、A4撓度分別較A3、A5撓度小,說(shuō)明試件配繩率越大,其加固試件的剛度也越大。在同一荷載下,環(huán)形加固伸臂梁撓度要小于U形加固伸臂梁撓度,說(shuō)明環(huán)形加固能更好地抑制梁撓度的增大。

通過(guò)對(duì)加固簡(jiǎn)支梁B1和加固伸臂梁A2撓度曲線對(duì)比可以發(fā)現(xiàn),簡(jiǎn)支梁跨中受彎較伸臂梁更大,因此其跨中撓度也較伸臂梁更大,試件加固后簡(jiǎn)支梁的延性也得到了較大提高。

3 受剪承載力計(jì)算

目前,對(duì)預(yù)張緊鋼絞線網(wǎng)-砂漿面層抗剪加固鋼筋混凝土梁斜截面承載力的研究還較少。本文在混凝土結(jié)構(gòu)加固規(guī)范計(jì)算式的基礎(chǔ)上,考慮加固方式和剪跨比對(duì)加固梁的受剪承載力的影響,不考慮聚合物砂漿的作用,建立實(shí)用的預(yù)張緊鋼絞線網(wǎng)-砂漿面層抗剪加固鋼筋混凝土梁斜截面承載力的計(jì)算公式。

采用預(yù)張緊鋼絞線網(wǎng)-聚合物砂漿抗剪加固鋼筋混凝土梁時(shí),其斜截面受剪承載力可按下列公式確定:

Vu=Vbo+Vbr

(2)

Vbr=ψvbfrwArwhrw/srw

(3)

式中,Vbo為加固前梁的斜截面承載力(kN),按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50010—2010)[16]計(jì)算;Vbr為配置鋼絞線網(wǎng)片后,對(duì)梁斜截面承載力的提高值(kN);ψvb為計(jì)算系數(shù),與鋼絞線箍筋構(gòu)造方式及受力條件有關(guān)的抗剪強(qiáng)度折減系數(shù),按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土加固設(shè)計(jì)規(guī)范》[12]表13.3.3采用;frw為受剪加固的鋼絞線的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2),按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》[12]第4.5.4條規(guī)定的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以調(diào)整系數(shù)0.69確定;Arw為配置于同一截面上鋼絞線的全部截面面積(mm2);hrw為鋼絞線箍筋的豎向高度(mm);srw為鋼絞線箍筋的間距(mm)。

預(yù)張緊鋼絞線網(wǎng)-砂漿面層加固鋼筋混凝土梁斜截面承載力的計(jì)算值與試驗(yàn)值的比較結(jié)果見(jiàn)表5。

表5斜截面承載力計(jì)算值與試驗(yàn)值比較

Table 5 Comparison between calculation values and experimental results of shear capacity

通過(guò)比較表5中的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)值可得,本文所提預(yù)張緊鋼絞線網(wǎng)-砂漿面層抗剪加固鋼筋混凝土梁斜截面承載力計(jì)算公式的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)實(shí)測(cè)值符合較好,其計(jì)算值與試驗(yàn)值的比值與現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50010)[16]的比值相近,可供實(shí)際工程參考。而按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50367)[12]的計(jì)算結(jié)果偏低,且與《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50010)[16]的可靠度不一致。

4 結(jié) 論

根據(jù)本文試驗(yàn)結(jié)果,可以得到如下結(jié)論:

(1) 預(yù)張緊鋼絞線網(wǎng)-砂漿面層加固鋼筋混凝土梁能有效提高試件的受剪承載力,極限受剪承載力的提高幅度為32.9%～54.5%;梁的受剪承載力與加固的鋼絞線用量有關(guān),隨著鋼絞線用量增加梁的受剪承載力增加;環(huán)形加固法加固梁的受剪承載力增量高于U形加固梁的受剪承載力。

(2) 伸臂梁中鋼絞線的應(yīng)變與相應(yīng)簡(jiǎn)支梁的應(yīng)變接近,說(shuō)明剪跨段內(nèi)負(fù)彎矩對(duì)斜截面承載力的影響不大。

(3) 根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,建立了預(yù)張拉鋼絞線-砂漿面層加固時(shí)受剪承載力的計(jì)算公式,其計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)值符合良好。

[1] 聶建國(guó),王寒冰,張?zhí)焐?等.高強(qiáng)不銹鋼絞線網(wǎng)滲透性聚合砂漿抗彎加固的試驗(yàn)研究[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào),2005,26(2):1-9.

Nie Jianguo,Wang Hanbing,Zhang Tianshen,et al.Experimental study on flexural behavior of RC beams strengthened with stainless steel wire mesh and permeability polymer mortar[J].Journal of Building Structures,2005,26(2):1-9.(in Chinese)

[2] Huang X,Birman V,Nanni A,et al.Properties and potential for application of steel reinforced polymer and steel reinforced grout composites [J].Composites Part B:Engineering,2005,36(1):73-82.

[3] 曹忠民,李愛(ài)群,王亞勇.高強(qiáng)鋼絞線網(wǎng)-聚合物砂漿抗彎加固的承載力分析[J].四川建筑科學(xué)研究,2007,33(5):56-59.

Cao Zhongmin,Li Aiqun,Wang Yayong.Analysis of flexural strength of RC members strengthened with steel wire mesh and polymer mortar [J].Sichuan Building Science,2007,33(5):56-59.(in Chinese)

[4] 黃華.高強(qiáng)鋼絞線網(wǎng)—聚合物砂漿加固鋼筋混凝土梁式橋試驗(yàn)研究與機(jī)理分析[D].西安:長(zhǎng)安大學(xué),2008.

Huang Hua.Experimental study and theoretical analysis on strengthening RC girder bridge with steel wire mesh and polymer mortar [D].Xi’an:Chang’an University,2008.(in Chinese)

[5] 郭彤,李愛(ài)群,姚秋來(lái),等.鋼絞線網(wǎng)片-聚合物砂漿加固鋼筋混凝土箱梁試驗(yàn)[J].中國(guó)公路學(xué)報(bào),2010,23(2):36-42.

Guo Tong,Li Aiqun,Yao Qiulai,et al.Experiment on reinforced concrete box-girder strengthened by steel stranded wire mesh and polymer mortar [J].China Journal of Highway and Transport,2010,23(2):36-42.(in Chinese)

[6] 朱彥鵬,廖永石,鄭建軍,等.二次受力下高強(qiáng)鋼絞線網(wǎng)滲透性聚合物砂漿加固RC梁抗彎試驗(yàn)研究[J].工程抗震與加固改造,2011,33(2):84-88.

Zhu Yanpeng,Liao Yongshi,Zheng Jianjun,et al.Experimental study on flexural behavior of RC beams strengthened with stainless steel mesh and permeability polymer mortar [J].Earthquake Resistant Engineering and Retrofitting,2011,33(2):84-88.(in Chinese)

[7] 林于東,宗周紅,林秋峰.高強(qiáng)鋼絞線網(wǎng)—聚合物砂漿加固混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土梁的抗彎性能試驗(yàn)研究[J].工程力學(xué),2012,(29):141-149.

Lin Yudong,Zong Zhouhong,Lin Qiufeng.Experiment study on flexural behavior of RC/PRC beams strengthened with high strength stainless steel mesh and permeability polymer mortar [J].Engineering Mechanics,2012,(29):141-149.(in Chinese)

[8] 聶建國(guó),蔡奇,張?zhí)焐?等.高強(qiáng)不銹鋼絞線網(wǎng)-滲透性聚合砂漿抗剪加固的試驗(yàn)研究[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào),2005,26(2):10-17.

Nie Jianguo,Cai Qi,Zhang Tianshen,et al.Experimental study on shear behavior of RC beams strengthened with stainless steel wire mesh and permeability polymer mortar [J].Journal of Building Structures,2005,26(2):10-17.(in Chinese)

[9] 黃華,劉伯權(quán),吳濤.高強(qiáng)鋼絞線網(wǎng)加固 RC 梁抗剪性能及計(jì)算方法[J].中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2011,42(8):2485-2492.

Huang Hua,Liu Boquan,Wu Tao.Shear performance and design methods of strengthened RC beams with high strength steel wire mesh [J].Journal of Central South University:Science and Technology,2011,42(8):2485-2492.(in Chinese)

[10] 黃華,劉伯權(quán),賀拴海,等.高強(qiáng)鋼絞線網(wǎng)加固RC梁抗剪剝離承載力計(jì)算[J].中國(guó)公路學(xué)報(bào),2013,26(2):102-109.

Huang Hua,Liu Boquan,He Shuanhai,et al.Calculation of shear debonding capacity of RC beams strengthened with high strength steel wire mesh [J].China Journal of Highway and Transport,2013,26(2):102-109.(in Chinese)

[11] 危曉麗,寧海永,盧海波.預(yù)張緊鋼絲繩網(wǎng)片-聚合物砂漿外加層加固技術(shù)在工程中的應(yīng)用[J].建筑結(jié)構(gòu),2010,40(S2):648-650.

Wei Xiaoli,Ning Haiyong,Lu Haibo.Application of strengthen technique of polymeric mortar and prestressed steel cable mesh [J].Building Structures,2010,40(S2):648-650.(in Chinese)

[12] GB 50367—2013 混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范 [S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2014.

GB 50367—2013 Code for design of strengthening concrete structures [S].Beijing:China Architecture & Building Press,2014.(in Chinese)

[13] 郭俊平,鄧宗才,盧海波,等.預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)鋼絞線網(wǎng)抗剪加固鋼筋混凝土梁試驗(yàn)[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版),2014,44(4):968-977.

Guo Junping,Deng Zongcai,Lu Haibo,et al.Experiment on shear behavior of reinforced concrete beams strengthened with prestressed high strength steel wire mesh [J].Journal of Jilin University (Engineering Edition),2014,44(4):968-977.(in Chinese)

[14] GB/T 50152—2012 混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2012.

GB/T 50152—2012,Standard for Test Method of Concrete Structures[S].Beijing;China Architecture & Building Press,2012.(in Chinese)

[15] 高淳.預(yù)張緊鋼絞線網(wǎng)-聚合物砂漿加固伸臂梁抗剪性能試驗(yàn)研究[D].南昌:華東交通大學(xué),2015.

[16] 中華人民共和國(guó)住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB 50010—2010 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2010.

Ministry of Housing and Urban-Rural Development of the People’s Republic of China.GB/T 50010—2010 Code for design of concrete structures[S].Beijing:China Architecture & Building Press,2010.(in Chinese)