高性能复合砂浆钢筋网加固受火RC梁正截面承载力研究

论文摘要

高性能复合砂浆钢筋网作为一种新型的加固方法，自出现以来，由于其具有传统加固方式不可代替的优点，使其在建筑结构加固修复领域得到广泛应用。本文采用高性能复合砂浆钢筋网加固方法，对火灾后的钢筋混凝土梁的正截面承载力进行研究。在现行规程的基础上，推导出一种简单实用高性能复合砂浆钢筋网加固受火钢筋混凝土梁的正截面承载力计算公式，为我国工程技术人员在钢筋混凝土梁火灾后的加固设计中提供一定的帮助。本文研究的主要内容和成果如下：（1）总结国内外建筑加固混凝土结构加固修复常用的一系列方法，对各种加固方法的优缺点及适用范围进行了对比，详细介绍了高性能复合砂浆钢筋网加固混凝土构件背景与施工工艺。（2）选用有限元ANSYS分析软件对混凝土梁截面温度场进行了模拟，通过ANSYS分析对不同规格梁在不同升温时间的模拟结果，总结出不同尺寸梁在标准升温时间t=30min、t=60min、t=90min、t=120min、t=150min、t=180min各工况下内部300℃和800℃等温线位置变化，同时制定了不同耐火极限下温度图表，以供在实际工程中直接查取。（3）对三面受火RC梁在火灾高温下力学性能的变化规律进行了研究，同时提出了受火RC梁正截面剩余承载能力实用计算方法。该方法以二台阶模型为基础，将结合本文制定的不同耐火极限下温度图表，将受火RC梁剩余承载力由复杂的非线性分析转化为具体定性的简化计算。（4）在平截面假定及等效折减T形截面模型的基础上，推导出高性能砂浆钢筋网加固受火RC梁正截面承载力的实用简化公式并结合试验验证公式的合理性。最后，介绍了该简化实用公式在实际工程中的应用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 火灾对建筑结构的危害
• 1.2 火灾后结构加固的工程背景
• 1.3 高性能复合砂浆钢筋网在混凝土加固技术中的应用
• 1.3.1 高性能复合砂浆钢筋网加固技术的特点
• 1.3.2 高性能复合砂浆钢筋网加固技术的发展和现状
• 1.3.3 高性能复合砂浆钢筋网加固技术的施工工艺
• 1.4 本文的研究目的、方法和内容
• 1.4.1 研究目的
• 1.4.2 研究方法
• 1.4.3 研究内容
• 第2章 混凝土梁截面温度场非线性分析
• 2.1 热传导方程
• 2.2 高温下材料的热工性能
• 2.2.1 高温下混凝土的热工性能
• 2.2.2 高温下钢筋的热工性能
• 2.3 标准升温曲线及等效时间模型
• 2.3.1 标准升温曲线
• 2.3.2 等效时间模型
• 2.4 ANSYS 对梁截面温度场的分析
• 2.4.1 ANSYS 温度场分析基本理论
• 2.4.2 截面温度场影响因素分析
• 2.5 本章小结
• 第3章 受火 RC 梁正截面剩余承载力计算方法
• 3.1 钢筋混凝土梁在火灾高温下的破坏形式
• 3.1.1 适筋破坏原理
• 3.1.2 超筋破坏原理
• 3.2 基本假定
• 3.3 火灾高温作用下材料的力学性能
• 3.3.1 混凝土的高温力学性能
• 3.3.2 火灾高温作用下钢筋的力学性能
• 3.4 火灾后混凝土强度检测
• 3.4.1 火灾后常用混凝土强度检测方法
• 3.4.2 火灾后常用检测方法对比
• 3.5 受火 RC 梁简化计算方法
• 3.5.1 受火 RC 梁等效截面计算模型
• 3.5.2 受火 RC 梁相对受压区高度
• 3.6 本章小结
• 第4章 HPFL 加固受火 RC 梁正截面承载力实用计算方法
• 4.1 HPFL 加固普通受弯构件的正截面承载力计算方法
• 4.1.1 计算假定
• 4.1.2 常温加固一次受力 RC 梁的抵抗弯矩计算
• 4.1.3 常温加固二次受力 RC 梁的抵抗弯矩计算
• 4.2 HPFL 加固受火 RC 梁正截面承载力计算
• 4.2.1 基本假定
• 4.2.2 HPFL 加固受拉区 RC 梁正截面抗弯承载力计算
• 4.2.3 HPFL 加固受火 RC 梁正截面简化计算与试验工程对比
• 4.3 本章小结
• 第5章 工程实例
• 5.1 工程概况
• 5.2 现场检测结果
• 5.2.1 火灾后现场调查及构件现状评定
• 5.2.2 火灾最高温度推定及温度分区
• 5.2.3 火灾区域混凝土构件烧损情况
• 5.3 HPFL 加固受火 RC 梁
• 5.3.1 温度场计算及等效截面的确定
• 5.3.2 计算受火梁的剩余承载能力
• 5.3.3 加固后正截面剩余承载能力计算
• 5.4 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录