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试件破坏特征分析:钢板-砖砌体组合加固技术试验研究与应用

时间:2023-09-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:对试件的外部进行加热后,外包钢板会与结构胶体分离。图11-9 偏压试验胶体的破坏状态剥离试件的结构胶体后,内部砖柱的破坏主要集中在柱顶,砖块被压溃;试件的中下部无明显破碎。图11-10 偏压试验砖砌体的破坏状态图11-11为一对拉螺栓的断口,对拉螺栓断裂不仅仅是因为试件中钢板的局部屈曲所导致的,同时也是由于砖砌体不均匀的竖向压缩量而使得对拉螺栓承受剪切力。在本次试验研究中,试件的结构胶灌注采用的是压力注胶方式。

试件破坏特征分析:钢板-砖砌体组合加固技术试验研究与应用

钢板-砖砌体组合柱在偏心受压状态时,靠近加载点侧的钢板首先出现空鼓现象(L形截面组合柱中的⑤号侧面,T形截面组合柱中的⑤号侧面),随着荷载的增加,空鼓范围由靠近加载点侧向远离加载点侧发展;试件柱顶的表面由于偏压加载出现明显的倾斜现象;试件靠近加载点侧的钢板会出现明显的局部屈曲变形,其中L形截面组合柱子由于受力不均匀,在局部屈曲变形严重的地方会出现焊缝撕裂(图11-5)。试件在偏压状态下的螺栓首次断裂时的荷载和极限荷载如表11-2所示。由此可见,对拉螺栓首次断裂时的荷载,轴压试件要高于偏压试件;在对拉螺栓断裂之后,偏压试件的极限荷载却要稍高于轴压试件。这一现象将会在后面进行讨论。

表11-2 试件偏压承载力与轴压承载力对比

钢板-砖砌体组合异形柱在偏心受压情况下的整体变形主要以竖向压缩变形为主,这主要由于钢板的局部屈曲明显,使得试件没有出现明显的整体弯曲变形,只是在柱顶端出现较为明显的倾斜(图11-4)。

对试件的外部进行加热后,外包钢板会与结构胶体分离。去掉外包钢板后,除了柱顶钢板发生严重局部屈曲的位置结构胶体出现开裂外(图11-9),其他部位的结构胶体仍保持着一定的整体性。

图11-9 偏压试验胶体的破坏状态

剥离试件的结构胶体后,内部砖柱的破坏主要集中在柱顶,砖块被压溃(图11-10);试件的中下部无明显破碎。图11-10c为内部砖砌体除去粉末状和极易脱落的部分后的情况,该现象说明外包钢板对于砖砌体的约束是明显的,破坏区域基本是位于非约束区域的砌体。(www.xing528.com)

图11-10 偏压试验砖砌体的破坏状态

图11-11为一对拉螺栓的断口,对拉螺栓断裂不仅仅是因为试件中钢板的局部屈曲所导致的,同时也是由于砖砌体不均匀的竖向压缩量而使得对拉螺栓承受剪切力。在这种复合作用下,对拉螺栓最终在砖砌体与钢板之间的接触面上发生断裂。对于钢板-砖砌体组合异形柱而言,对拉螺栓的断裂会导致试件的刚度突然降低,本章和第10章的试验研究结果已经充分证明了这一点,因此在设计中应适当地加强对拉螺栓。

在本次试验研究中,试件的结构胶灌注采用的是压力注胶方式。外包钢板拆除后发现,部分区域由于钢板与砖砌体之间接触较为紧密,两者之间的间隙较小,即使采用流动性较好的灌缝胶,胶体也很难完全覆盖钢板内侧表面,出现了结构胶连接薄弱的区域(图11-12)。

图11-11 螺栓断口

图11-12 结构胶体连接薄弱的区域

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