[发明专利]一种疲劳荷载作用下提高植筋端头截面抗剪承载力的方法

说明书

本发明公开了一种疲劳荷载作用下提高植筋端头截面抗剪承载力的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一，根据公式计算出植筋锚固深度设计值a；步骤二，检测植筋的植筋端头在b范围内是否存在原构件箍筋；当b范围内存在原构件箍筋时，将植筋的植筋锚固深度减小，使植筋端头位于原构件箍筋位置处；当b范围内不存在原构件箍筋时，植筋端头位置不动，植筋的植筋锚固深度为a，在植筋端头位置处原构件的外围粘贴钢板；原构件箍筋与植筋的轴向垂直；所述b＝3×植筋直径。经过本方法改进后植筋端头截面抗剪能力大幅提高，消除了疲劳荷载作用下植筋端头截面抗剪承载力不足导致构件突然破坏的安全隐患。

技术领域

本发明建筑工程中的结构加固与维修领域，具体是一种疲劳荷载作用下提高植筋端头截面抗剪承载力的方法。

背景技术

植筋技术在建筑、路桥等工程领域中的各类建筑加固、改造与工程维修中得到广泛应用。对于承受动荷载的工程结构例如吊车梁、桥梁等，极容易在结构薄弱部位产生疲劳损伤而发生失效破坏。研究发现承受疲劳荷载的植筋构件的植筋锚固深度在满足《混凝土结构加固设计规范GB50367-2013》规定时仍有可能因为植筋端头混凝土出现剪切斜裂缝导致脆性破坏，植筋技术应用到此类结构时存在脆性破坏安全隐患。植筋构件破坏形式与植筋锚固深度关系密切，植筋锚固深度小于一定值a，构件发生受剪脆性破坏；达到a后构件在静力破坏时发生延性破坏，但疲劳荷载下植筋端头处混凝土会出现较大的受剪裂缝，导致脆性破坏。但一味增加植筋锚固深度对植筋端头截面抗剪承载力提高作用很小，且施工难度会大幅提高。因此需要一种新的方法来解决植筋锚固深度一定的情况下，疲劳荷载作用导致植筋端头截面出现剪切脆性破坏的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种疲劳荷载作用下提高植筋端头截面抗剪承载力的方法。

本发明解决所述技术问题的技术方案是，提供一种疲劳荷载作用下提高植筋端头截面抗剪承载力的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一，根据公式计算出植筋锚固深度设计值a；

步骤二，检测植筋的植筋端头在b范围内是否存在原构件箍筋；当b范围内存在原构件箍筋时，将植筋的植筋锚固深度减小，使植筋端头位于原构件箍筋位置处；当b范围内不存在原构件箍筋时，植筋端头位置不动，植筋的植筋锚固深度为a，在植筋端头位置处原构件的外围粘贴钢板；原构件箍筋与植筋的轴向垂直；所述b＝3×植筋直径。

步骤一所述公式为：

式中：α_spt为防止混凝土劈裂引用的计算系数，查表可知；为考虑各种因素对植筋受拉承载力影响而需加大锚固深度的修正系数，查表可知；为考虑植筋位移延性要求的修正系数，查表可知；d为植筋直径；f_y为植筋用钢筋的抗拉强度设计值；f_bd为植筋用胶粘剂的粘结强度设计值。

该方法还包括步骤三；所述步骤三是：浇筑混凝土，形成植筋梁或者植筋板。

所述钢板为平面钢板或U形钢板。U形钢板的粘贴方法是：在原构件底部植筋端头处粘贴加固钢板，然后在加固钢板外围沿原构件底部及侧面方向粘贴U形钢板，最后在U形钢板外粘贴钢板压条并通过锚栓锚固；粘贴后的U形钢板垂直于原构件的轴向。粘贴后的平面钢板平行于原构件的轴向。

与现有技术相比，本发明有益效果在于：

(1)经过本方法改进后植筋端头截面抗剪能力大幅提高，消除了疲劳荷载作用下植筋端头截面抗剪承载力不足导致构件突然破坏的安全隐患。

(2)植筋端头设置在原构件箍筋处的原理是抵抗疲劳荷载在植筋端头产生的附加剪应力，减小植筋端头处梁底受剪裂缝的开展，改变构件最终破坏形式，由脆性破坏变为延性破坏。将植筋端头设置在原构件箍筋处改善了结构的受力性能，削弱了裂缝的产生因素，减小了安全隐患。