混凝土结构的病害分析和加固技术的研究

混凝土结构的病害分析和加固技术的研究

论文摘要

近些年来,我国建筑结构的加固技术得到了迅猛发展。在混凝土结构结构加固领域中,由于混凝土构件表面裂缝和强度等级过低等原因,使得原结构不满足安全使用要求而需要进行加固补强的情况占有相当的一部分。现阶段针对混凝土结构的加固多数都局限于现有的加固方法和技术,随着加固理论的不断发展,适用于混凝土结构新的加固方法和技术的研究显的越来越重要。本文以内蒙古赤峰市某混凝土框架结构的工程实例为论文背景,针对工程出现的混凝土构件病害进行了分析,指出了混凝土裂缝的产生和强度降低的原因主要是由于材料的选用和施工管理不当造成的。根据工程病害的特点,文中概述了几种适合于低强度混凝土结构加固的几种方法,分析和研究了外包角钢加固混凝土柱的轴压比限值文中从概念上定义了外包角钢混凝土柱的轴压比,而且还基于在加固混凝土柱的界限破坏状态下,推导出了确定外包角钢加固混凝柱轴压比限值的计算公式。通过计算公式,我们可以知道外包角钢加固混凝土柱的套箍系数对提高其轴压比限值起到有利的影响,但加固前框架柱初始应力的存在又会降低这种有利的影响。同时外包加固角钢本身与原有柱共同受力,分担了一部分作用在原有混凝土柱上的荷载,从而也对外包角钢加固混凝土柱轴压比限值的提高做出贡献。对于混凝土强度的降低对结构受力性能的影响,本文基于我国设计规范计算分析了混凝土强度的降低对多层框架结构整体受力性能的影响。通过分析指出了对于多层钢筋混凝土框架结构,混凝土强度的降低对结构整体受力性能如:周期结构、层间位移、刚度等影响较小,对混凝土构件承载能力的影响则较大,特别是对原有框架底层柱的轴压比,使得底层框架柱的轴压比往往满足不了规范的限值要求。文章最后用本文推导的外包角钢加固混凝土柱轴压比限值的计算公式对本文工程的低强度混凝土框架柱进行了计算验证,在理论上证明了其可行性。从而为以后相关的加固设计提供了依据和方法。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题研究的背景和意义
  • 1.2 研究与应用现状
  • 1.2.1 研究现状
  • 1.2.2 应用现状
  • 1.3 混凝土结构加固的特点
  • 1.4 本文研究的主要内容
  • 第二章 工程实例混凝土强度的现场检测
  • 2.1 工程概况
  • 2.2 检测实验依据
  • 2.3 混凝土强度的检测与评定结果
  • 2.4 宏观调查
  • 2.5 病害现象和原因分析
  • 2.5.1 混凝土强度
  • 2.5.2 混凝土裂缝
  • 2.5.3 混凝土强度降低的原因
  • 2.5.4 裂缝产生的原因
  • 第三章 外包钢加固混凝土柱轴压比限值分析
  • 3.1 引言
  • 3.2 混凝土柱轴压比限值概念
  • 3.3 外包角钢混凝土柱轴压比限值概念
  • 3.4 混凝土柱轴压比分析
  • 3.4.1 基本假定
  • 3.4.2 基于界限破坏状态下的轴压比限值公式推导
  • 3.5 无荷加固外包角钢混凝土柱轴压比分析
  • 3.5.1 基本假定
  • 3.5.2 基于界限破坏状态下的轴压比限值公式推导
  • 3.5.3 外包角钢压弯的强度折减
  • 3.5.4 套箍效应
  • 3.5.5 考虑套箍效应和角钢压弯影响的计算公式
  • 3.6 有荷加固外包角钢混凝土柱轴压比分析
  • 3.6.1 受力机理
  • 3.6.2 应力水平指标β
  • 3.6.3 应力水平对套箍系数的影响
  • 3.6.4 应力水平对角钢利用率的影响
  • 3.6.5 考虑应力水平的计算公式
  • 3.7 影响外包角钢混凝土柱轴压比限值的设计参数
  • 3.8 本章小结
  • 第四章 加固结构的受力性能
  • 4.1 引言
  • 4.2 结构分析依据
  • 4.3 计算基本条件
  • 4.4 混凝土强度等级
  • 4.5 活荷载标准值
  • 4.6 结构整体计算分析软件
  • 4.7 结构计算分析前有关问题的阐述
  • 4.8 整体结构计算分析
  • 4.8.1 结构自振周期
  • 4.8.2 最大水平地震反应和最大底层剪力
  • 4.8.3 最大水平位移和层位移角
  • 4.8.4 楼层刚重比
  • 4.8.5 楼层剪重比
  • 4.8.6 层间刚度比
  • 4.8.7 框架梁、板承载力
  • 4.8.8 框架柱承载力
  • 4.8.9 框架柱轴压比
  • 4.9 本章小结
  • 第五章 加固结构的工程设计与应用
  • 5.1 加固方案
  • 5.1.1 框架梁、板
  • 5.1.2 框架柱
  • 5.1.3 混凝土裂缝
  • 5.2 混凝土构件承载力加固
  • 5.2.1 粘碳纤维加固设计应用
  • 5.2.2 外包角钢加固设计应用
  • 5.3 轴压比验算
  • 5.4 混凝土裂缝的加固
  • 5.5 裂缝处理的施工步骤
  • 5.5.1 板顶、梁顶裂缝
  • 5.5.2 板底、梁底(侧)、柱裂缝
  • 5.6 本章小结
  • 第六章 结论与展望
  • 6.1 结论
  • 6.2 展望
  • 参考文献
  • 附图
  • 作者简介
  • 致谢
  • 相关论文文献

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