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钢板-砖砌体组合加固改造技术试验研究与应用-破坏机理分析

时间:2023-09-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:根据试验情况,未设钢盖板的试件在弯剪扭复合作用下的传力与破坏机理如下:千斤顶施加的外荷载,可以将其分解为作用在组合梁跨中的集中力和整体扭矩,该扭矩引起加载端对组合梁侧板底部的平面外压力和上部的平面外拉力,该平面外拉力由结构胶传至砖砌体,同时通过加载端范围内的对拉螺栓传至另一侧侧板,从而形成闭合传力回路。考虑到试件B3-300钢板较薄,无法保证焊缝质量,因此以钢盖板焊缝的撕裂破坏作为组合梁最终破坏的标志。

钢板-砖砌体组合加固改造技术试验研究与应用-破坏机理分析

根据试验情况,未设钢盖板的试件在弯剪扭复合作用下的传力与破坏机理如下:千斤顶施加的外荷载,可以将其分解为作用在组合梁跨中的集中力和整体扭矩,该扭矩引起加载端对组合梁侧板底部的平面外压力和上部的平面外拉力,该平面外拉力由结构胶传至砖砌体,同时通过加载端范围内的对拉螺栓传至另一侧侧板,从而形成闭合传力回路。随着荷载的增加,组合梁上部砖砌体受扭出现斜裂缝,侧板与砖砌体发生剥离,此时U形钢板与砖砌体不能形成完整的闭合回路,对拉螺栓逐渐完全取代剥离的结构胶来承担平面外拉力的传递,此时扭矩产生的平面外拉力几乎全部由侧板和对拉螺栓承载。随着侧板剥离程度加大,即侧板的平面外位移增大,对拉螺栓承担的拉力也越大,最终导致对拉螺栓达到极限拉应变而发生破坏。

对于设置钢盖板的试件,其传力与破坏机理则有一定的不同。侧板上部的平面外拉力通过结构胶传至砌体、同时通过钢盖板传至另一侧侧板,钢盖板的作用类似于未设钢盖板试件中的对拉螺栓。在加载初期,侧板平面外拉力主要由钢盖板来承担。随着荷载的增加,钢盖板与侧板的焊缝出现撕裂,侧板与砖砌体发生剥离,此时加载端两侧的对拉螺栓开始承担侧板平面外拉力,荷载继续增加,钢盖板焊缝撕裂程度加大,加载端两侧的对拉螺栓受力也进一步增加。试件B3-300最终由于焊缝撕裂程度较大,导致加载端两侧的螺栓发生断裂,进而导致焊缝处的应力急剧增大,使得焊缝撕裂进一步发展,最后几乎完全退出工作;试件B6-300和试件B10-300焊缝部分撕裂,加载端范围内的对拉螺栓承担部分拉力,但并未导致其断裂,最终因试件扭转变形过大而无法继续承载。考虑到试件B3-300钢板较薄,无法保证焊缝质量,因此以钢盖板焊缝的撕裂破坏作为组合梁最终破坏的标志。(www.xing528.com)

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