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针对FRP和外包钢加固钢筋混凝土梁在复合受力作用下破坏机理不明确、缺乏相应的承载力计算和设计方法,本项目开展了复杂受力情况下加固混凝土梁的设计方法和分析手段研究,具体包括： （1）完成了FRP和外包钢加固钢筋混凝土构件的研究现状调研,在加固效果和加固构件受力机理方面,现有研究多针对梁和柱受单一荷载作用的情况开展研究,个别已有的分析方法十分复杂且不利于工程推广应用,不能有效指导实际工程中受复合力作用的钢筋混凝土构件的加固设计。 （2）开展了钢筋混凝土弯剪扭复合作用下破坏机理分析,提出了其统一破坏方程。破坏方程形式简单、容易理解,计算方便、容易推广,同时可展示出破坏时各个外力间的相互关系,为实际工程计算和受复合力作用的钢筋混凝土梁设计提供了有效的分析工具。 （3）总结了国内外加固设计规范中FRP与外包钢加固钢筋混凝土构件分别受弯矩、剪力、扭矩作用时的承载力计算公式。采用与钢筋混凝土梁相同的极限分析思路建立了加固梁的统一破坏理论。基于本文提出的加固梁统一破坏理论,结合《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2013）,提出了可供工程应用的加固设计方法。 （4）设计制作了10根FRP与外包钢加固的钢筋混凝土梁,开展了加固构试件受弯剪扭复合作用的性能试验,研究了不同加载比例、不同加固方法对钢筋混凝土试件加固效果的影响,深入观测了加固材料在试件破坏过程中的贡献,并利用试验结果验证了本文提出的加固钢筋混凝土梁受复合外力作用的统一破坏理论。采用有限元实体建模技术,对试验梁进行了数值模拟分析,并将数值分析结果与试验结果进行了验证对比。 本项目以FRP和外包钢加固钢筋混凝土梁为代表,研究了弯剪扭复杂受力情况下加固混凝土梁的破坏机理与设计方法,研究成果可为实际加固工程的设计提供借鉴和参考,对推广外包钢和纤维布加固技术在我国的应用、编制相应的技术规程提供科学依据和技术支撑,具有较广阔的应用前景。
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