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基于不同钻孔填补方式对缺陷混凝土偏心受压柱的修复性研究

基于不同钻孔填补方式对缺陷混凝土偏心受压柱的修复性研究

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作者：周永林太原理工大学

学位级别：硕士

从上世纪八十年代以来,钻芯取样检测混凝土实际强度的办法开始应用于混凝土结构检测工作中,由于钻芯法具有操作简便、成本低廉、结论参考性强等优点,后被大量在工程检测工作中使用。但是,钻芯法是一种从混凝土内部钻取芯样的半破损检测... 详细信息

从上世纪八十年代以来,钻芯取样检测混凝土实际强度的办法开始应用于混凝土结构检测工作中,由于钻芯法具有操作简便、成本低廉、结论参考性强等优点,后被大量在工程检测工作中使用。但是,钻芯法是一种从混凝土内部钻取芯样的半破损检测方法,钻芯之后,造成混凝土核心截面的结构缺陷,孔洞的遗留往往会使构件的承载能力下降。对于遗留孔洞的填补,人们往往不够重视,对于构件截面缺陷所造成的危害没有科学的认识,在房屋建筑安全日益受到重视的今天,关于孔洞的修补方式的讨论有着十分重要的意义。为了使学术研究不止步于实践门口,试验结论能够应用于实际工程中,本试验研究了偏心受压短柱构件钻芯后及孔洞填补方式的不同对试件性能的影响,充分与当前检测行业的迅猛发展相呼应,具有学术创新与工程参考价值。本文中所述试验采用对照试验的方式,共设计制作了四组八根相同构造的牛腿短柱,设计偏心距为50mm。每组试件采用了独立的试验过程,并通过采用微膨胀混凝土与预制芯柱搭配环氧胶两种孔洞修补办法,对试件破损部位进行修复,研究试件在相应状态受力情况下的力学性能及位移形变。试验主要内容如下:1、浇筑八根尺寸相同的混凝土牛腿柱,纵筋采用HRB400级钢筋,箍筋采用HPB300级钢筋,混凝土强度设计等级为C25,试件在标准状态下养护28d,试件拆模后进行表面处理并设置测点。2、将试件两两分成四组,分别进行了四种加载试验方式:完好试件直接加载至破坏、钻芯后破损部位不填补并加载至破坏、钻芯后使用预制芯柱搭配环氧粘钢胶填补破损部位后再加载至破坏、钻芯后利用快硬细石微膨胀混凝土填补破损部位后再加载至破坏。试验中对于需要钻芯且填补的试件,保持900kN的稳定荷载状态,维持荷载恒定状态72h,试验设计了在液压试验机断电状态下长时间保持荷载的方法,以保证试验机的使用安全性与荷载稳定,这些内容将在正文中详细阐述。3、试验对制作好的八根试件进行竖向极限承载力静载试验,配合VP-CSS40数据采集仪采集各项数据,在试验过程中记录试件各项承载力与应变指标,研究了裂缝发展情况,描绘了相应数据曲线,描述试验现象并得出试验结论。试验结果体现出了不同填补方式对破损试件的修复程度,结合工程中实际检测工序,就两种修补方式的便捷性、修复性及施工养护等问题做出了探讨。得出微膨胀混凝土回填孔洞能够与原试件混凝土较好的吻合,性能恢复性明显;预制芯柱对于承载力及侧向位移有明显加强恢复作用;两者各有优势。

关键词：钻芯遗留孔洞偏心受压柱预制芯柱微膨胀混凝土修复性试验

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钻芯对钢筋混凝土轴压柱受力性能影响的有限元分析

钻芯对钢筋混凝土轴压柱受力性能影响的有限元分析

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作者：李亚楠太原理工大学

学位级别：硕士

随着经济发展步入高质量发展阶段,国家更注重对资源坏境的保护和利用,所以我们要提高建筑物的附加值,那么对既有建筑物的保护和加固将成为其中重要的一环,而钻芯法作为一种科学、直接、可靠的局部半破损检测方法,将会得到大量地推广使... 详细信息

随着经济发展步入高质量发展阶段,国家更注重对资源坏境的保护和利用,所以我们要提高建筑物的附加值,那么对既有建筑物的保护和加固将成为其中重要的一环,而钻芯法作为一种科学、直接、可靠的局部半破损检测方法,将会得到大量地推广使用。可是钻芯法也有着不可回避的缺点,那就是在使用钻芯法对既有的混凝土结构或者构件进行钻芯检测后,遗留的孔洞会对该结构或构件带来一定的损伤,但是在实际检测工程中,施工人员对遗留的孔洞不够重视,处理不当,故不能很好地恢复原构件的受力性能。所以为了让钻芯法可以得到更加充分的使用,本文对钻芯法取芯后遗留的孔洞问题以及如何对它进行有效填补展开了一系列研究。本文以ABAQUS有限元软件模拟为基础,研究钻芯对钢筋混凝土轴压柱受力性能的影响,以及用高一个标号的混凝土预制芯柱进行填补后的受力性能,主要内容如下:(1)采用有限元软件ABAQUS,对已有文献中中的钻芯对混凝土轴压柱性能影响的试验研究进行数值模拟分析,对模拟值进行分析,看其与试验值是否吻合,确定各材料的本构关系模型和有限元模型,为下文的研究奠定模型基础。(2)钻芯位置的不同,对构件的受力性能的影响也不同,所以为了确定最佳钻芯位置,以钻芯位置为变量进行有限元模拟,分别选取在柱构件的4/1处、2/1处、4/3处钻芯,结果表明在柱构件的4/3处取芯对钢筋混凝土轴压柱的受力性能影响最小。(3)从破坏状态、极限承载力、变形、位移-荷载曲线、混凝土应力-应变关系、钢筋应力-应变关系等多方面进行分析,得出钻芯后轴压柱的破坏形式由轴压破坏转变为偏压破坏,同时轴压柱的极限承载力也有所下降,说明钻芯后如果不及时进行填补会影响构件的受力性能。(4)本文模拟了用预制芯柱对钻芯后遗留的孔洞进行填补的情况,分析结果得出,该修补方法对钻芯后柱构件的受力性能可以起到一个很好的恢复作用,而且该方法法取材方便,操作简便,也不需要经过长时间养护,修复性极强,希望该方法可以早日得到推广使用,本文为用该方法提供了理论参考。

关键词：轴压短柱钻芯法遗留孔洞预制芯柱修补有限元分析

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