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片材加固技术(粘贴钢板或纤维),由于其材料的杰出力学性能及施工简便等特点,迅速成为国内外加固研究领域的热点。但是由于受到试验规模及资料共享问题的制约,目前所取得的研究成果,特别是试验成果还带有较大的片面性。本文作为编制《公路桥梁加固技术规范》中的片材加固方法的前期研究,首次以中国上世纪60~70年代修建的16m公路钢筋混凝土T梁桥为原型,以18片钢筋混凝土T梁室内缩尺模型试验和12对片材粘贴试验为基础,对片材加固混凝土T梁桥机理、设计方法进行了系统的研究,并提出了设计建议。 在片材与混凝土的粘贴试验中,分别对混凝土表面处理、片材数量及种类进行了研究。得出混凝土表面处理对粘贴效果影响显著;粘贴强度随片材数量的增大而提高;片材强度利用率随粘贴数量的增大而降低;钢板的粘贴效果比纤维的粘贴效果差等结论。 正截面加固试验中,分别对粘贴纤维、钢板对钢筋混凝土T梁正截面力学行为影响展开研究。粘贴片材后,梁的开裂荷载、屈服荷载及极限荷载均有所提高,其中极限荷载提高最为显著;承载力随粘贴片材数量的增加而提高,但并非线性提高;在有初始荷载的情况下,片材对屈服荷载的的影响较小,但是对极限荷载有一定影响;粘贴片材可以有效降低梁的挠度;混凝土开裂前,片材对提高梁的刚度贡献较小。而在带裂缝工作阶段,粘贴片材对提高梁刚度的作用显著;加固后梁的裂缝间距变小、数量变多、宽度变小;粘贴片材后T梁的延性明显低于未加固梁,而且片材越多,延性降低越多。 斜截面加固试验中,对片材粘贴方式、数量、是否锚固等展开研究。粘贴片材后,有锚固的加固方式能有效的提高梁的极限承载能力,而且承载能力随加固量的增大而增长;未采取锚固措施的加固方法,容易出现早期破坏,而且,粘贴片材越多,越容易发生早期破坏;粘贴片材可有效降低裂缝发展速度和减小裂缝宽度。 以试验为基础,结合理论分析,取得了以下创新性研究成果: 首次提出混凝土净保护层厚度对粘贴强度影响修正系数——目前的片材与混凝土界面性能研究,均立足于以素混凝土作为基材的粘贴试验基础之上。而在实际的片材加固中,由于受到梁边缘主筋对混凝土截面的消弱,浅层混凝土破坏均