试析体外预应力加固框架结构试验研究

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1、东南大学硕士学位论文体外预应力加固框架结构试验研究姓名：沈颖坤申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：孙宝俊;李延和2002.4.1“4G369量体外预应力加固框架结构试验研究————一捅要／j＼近年来，体外预应力加固法在划框架结构的加固J：程中得到了较’多嗣幢用。在试验研究的基础上，本文对体外预应力加固框架结构在蠖向荷载和水平荷载作用下的结构性能进行了分析研究I本文对4榀单层单跨钢筋混凝t框架进行了试验。在试验中对框架进行了体外预应力加固并施加以竖向荷载和水平反复荷载；分析、比较了加固前后框架结构的承载能力、内力分布和钢筋应力，并着重研究了加固力筋在各

2、种荷载作用下的应力变化。本文还根据试验中的框架试件和加载方案建立了计算分析模型，采用有限元计算程序SAP2000对受到体外预应力加固前后的框架进行了分析研究，并列加固预应力筋的应力变化进行了模拟。最后，本文根据试验研究和理论分析的结果，提出了体外预应力加固的设计方法。关键词：体外预应力加固、框架结构、试验币睁真、有限元l飞ExperimentalStudyonStrengtheningFrameStructureswithExternalTendonsABSTRACTThereareatotofapplicationsofstrengtheningfram

3、estructurewithexternaltendonsinrecentyearsOnthebasisofexperiment，thispaperdiscussesthestructuralperformanceofstrengtheningflamestructurewithexternaltendonsunderverticalandhorizontalloads4singlefloorsinglespanRCframewerechosenfortheexperimenttoexplorethestructuralcapabilityofstreng

4、theningframestructurewithexternaltendonsunderverticalandhorizontalloads．Load—bearingcapacity，stressdistributing，stresschangeofreinforcingbarsandtendonsbeforeandafterstrengtheningwerecomparedandanalyzedOnthebasisoftheexperiment，thecorrespondingmodelsarebuilt，thestructuralperformanc

5、eoftheRCflameandsthengthenedframeareanalyzedandcompared，thestresschangeoftendonsaresimulatedbyusingSAP200(afiniteelementintegralanalysisprogram)ThedesignmethodofstrengtheningframestructurewithexternaltendonsareputoutonthebasisofexperimentalresearchandtheoreticalanalysisKeywords：st

6、rengtheningwithexternaltendons，framestructure，experiment，finiteelement1绪论1．1引言随着我州现代化进程的不断深入，全国各地的新型建筑如附后备笋股拔地而起，腱现出我㈦建筑、业的匕速发展1-j进步。与此同时，作为构成我国城『¨商貌／1j可或缺的一些其有j!；

7、{远的历史意义与保存价值的历史建筑，这些建筑基本上已接近或逐步接近房屋使川1寿命，需要维修与加固，以延长其寿命，完成其他建筑无法替代的_

8、!』j史使命。部分新建钢筋混凝土结构由于设计失误、施工原材料小合格、施工过程中人为因素等多种施工

9、质量原因，产权易主、功能改变、使用环境的变化、自然灾害、偶然事故等斟素的影响，降低了完成设计预定功能的能力，为此，结构的一部分或儿部分也需要加固以满足其安全性、适用性及耐久性的要求。据自．关部门统计，我国现有城镇房屋建筑面积70亿平方米，这些建筑中有近40亿-乎方米需要分期分批进行加固，其-=}』有近20亿急需加固，才能保iJl1正常使用“t“。以j二儿方面的原因激发出对结构加固的专业需求，结构加固已成为建筑结构研究与应用领域中的一门新兴学科。1．2课题背景从20l!j：纪60年代起，我国开始使用加固技术进行许多工厂厂房的加固改造，然而加固技术大量应用于工

10、程中是在20世纪70年代末期，随着需要加剧改造的房屋结构的卅i断增