【摘 要】
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本文提出了一种新型托换技术——体外预应力钢板-砖砌体组合结构,用以加固目前国内存在的一些既有老旧建筑,该技术将体外预应力体系与钢板-砖砌体组合结构相结合,同时具备两
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本文提出了一种新型托换技术——体外预应力钢板-砖砌体组合结构,用以加固目前国内存在的一些既有老旧建筑,该技术将体外预应力体系与钢板-砖砌体组合结构相结合,同时具备两者的优点。目前,对该方案缺乏相关的理论及试验研究,因此本文选取钢板-砖砌体组合梁为研究对象,设计了不同线形布置的体外预应力加固方案,通过理论分析并结合相关试验对其力学性能进行研究,用有限元软件对体外预应力钢板-砖砌体组合梁进行数值分析并得出相应结论。主要研究及成果如下:1、简单介绍了影响钢板-砖砌体组合梁力学性能的主要因素,提出了体外预应力加固钢板-砖砌体组合梁的不同布置方案。从弹性分析及塑性分析的角度推导钢板-砖砌体组合梁正截面抗弯承载力计算方法,通过对体外预应力钢板-砖砌体组合梁进行内力分析,并考虑预应力损失及应力增量的影响,推导出相关的体外预应力钢板-砖砌体组合梁极限抗弯承载力计算公式。2、试验方面,设计了四根不同工况的试件梁,分别是未用体外预应力加固的钢板-砖砌体组合梁,以及直线形、单折线形及双折线形体外预应力钢板-砖砌体组合梁,通过对四根试件梁进行相关的静载试验研究,得出了梁的具体破坏过程及最终破坏形式,跨中截面的应变分布规律,荷载—挠度的变化曲线等相关成果。试验结果表明,组合梁的最终破坏形式均为加载点附近钢板的局部屈曲失稳;组合梁跨中截面的钢板沿高度呈线性分布,符合平截面假定;采用体外预应力可提高组合梁的抗弯承载力及延性,不同线形布置的体外预应力加固方案对组合梁的极限承载力及变形影响不同。3、通过有限元软件ANSYS对体外预应力加固前后钢板-砖砌体组合梁进行了数值分析,结果表明:体外预应力在一定程度上可改善钢板-砖砌体组合梁的承载力及延性,通过比较不同线形布置的体外预应力钢板-砖砌体组合梁力学性能的差异,得出双折线预应力布置加固效果最为明显,为以后体外预应力钢板-砖砌体组合技术在实际工程中的应用提供了参考依据。
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