预应力绕丝加固钢筋混凝土柱偏心受压试验研究.doc

预应力绕丝加固钢筋混凝土柱偏心受压试验研究目前国内外对于绕丝加固的学术研究已经取得一定的成果,其研究方向主要集中在轴心受压状态下构件的力学性能及破坏形式。绕丝加固前期绕丝多为紧贴构件表面,只有当混凝土受压向外膨胀一定程度时,钢丝绳才开始发挥作用,钢丝绳预应力的施加控制对于被加固构件的各项性能产生极大的影响,此前相关研究均未提出钢丝绳的预应力控制方法。在实际工程中,轴心受压混凝土柱基本是不存在的,即使是理论上处于轴心受压的构件,也可能因为实际施工过程中存在的一定误差,使构件处于偏心受压状态。因此,预应力钢丝绳加固混凝土柱的偏心受压试验研究对于实际工程项目具有潜在的参考价值和指导意义。本文针对预应力绕丝加固混凝土柱开展偏心受压试验研究,共制作加工了5根钢筋混凝土矩形截面短柱,其中1根是未施加预应力的对比柱,其余4根为施加预应力的加固柱。采用等间距平行绕丝法进行加固,绕丝间距为50毫米。试验分别研究了lkN与2kN预应力加固条件下,偏心距为20mm和偏心距为40mm的受压短柱在承载力、延性及侧向挠度等方面的特征。并分析了预应力钢丝绳加固后混凝土柱的偏压性能和破坏机理。试验结果表明,预应力钢丝绳加固方式充分发挥了钢丝绳的侧向约束能力,极大的改善了原构件的力学性能。在不同预应力的作用下,绕丝加固混凝土柱在偏心受压时承载力和延性均得到一定的提高,在钢筋混凝土短柱表面缠绕钢丝绳能够显著提高柱的承载能力,且承载力随着预应力的增加而提高。应用ABAQUS有限元软件对预应力钢丝绳约束混凝土柱在大小偏心、不同预应力等不同影响因素下进行模拟,分析、比较各影响因素对混凝土柱承载力及延性的影响规律。