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TRC加固层是界面粘结的薄弱部位;如果纤维编织网与水泥基材料的粘结强度大于水泥基材料与老混凝土的界面粘结强度,加固的薄弱部位在老混凝土的界面。 TRC加固层数的增加、凿糙、植筋及沟槽等界面处理方法均能有效提高TRC与RC构件的界面粘结性能。随着TRC加固层与既有混凝土粘结长度的增加,界面的最大剪切荷载有所提高,但是极限抗剪强度有下降的趋势,且其有效加固长度应在200~300mm。 4特种结构修复、加固与维护 2)TRC加固钢筋混凝土梁的抗弯性能 在RC梁配筋率一定的情况下,提高TRC层中的配网率可以有效地延缓结构主裂缝的发展,减小裂缝的宽度和间距,明显地提高梁的屈服荷载和极限承载力。损伤程度也并不影TRC的裂缝控制能力。 单面加固对承载力的提高优于U形加固,而U形加固对梁总体性能的提高优于单面加固。 当RC梁混凝土保护层剥落后,可采用水泥基材料取代保护层混凝土 4特种结构修复、加固与维护 有损伤加固梁和无损伤加固梁的破坏过程几乎一样,都是钢筋首先屈服,然后受压区混凝土压碎,纤维编织网拉断,最后发生撕裂破坏。梁H9最终破坏时加固层与老混凝土之间及老混凝土与钢筋之间产生横向水平裂缝,有脱离的趋势。破坏之前水平裂缝宽度很小,发生撕裂破坏之后裂缝变的很大。梁H10最终破坏时一边的加固层整块脱离,断裂的加固层完整。 4特种结构修复、加固与维护 TRC与 CFRP加固的 RC梁进行对比,结果显示TRC的 荷载提高能力稍逊于CFRP,但TRC加固梁的延性优于 CFRP加固梁。TRC加固RC受弯梁纯弯段的平均应变符合平截面假定。 4特种结构修复、加固与维护 3)TRC加固钢筋混凝土梁的疲劳性能 受配网层数影响,TRC加固梁的破坏形态可分为两类:1)混凝土压坏,网拉断,钢筋未断裂;2)混凝土未压坏,网拉断,钢筋未断裂。 TRC加固梁的疲劳破坏过程可以分为3个阶段:第1阶段会产生大量的裂缝,第2阶段基本不产生裂缝,挠度也增加缓慢;第3阶段会形成破坏主裂缝,标志着梁要破坏。 加固量和配筋率的增大都会减缓中和轴的上移速度,减小疲劳破坏时梁顶压应变,从而提高疲劳寿命。 4特种结构修复、加固与维护 5工程案例 大型振动设备 构件表层混凝土剥落露筋 液态腐蚀介质 1)使用环境主要特征 液态介质对构件的腐蚀性等级为弱级,气态介质为中、强级,煤泥、附着物的存在同样对混凝土构件有着较大的腐蚀作用,频繁的干湿交替状态和长期振动环境。 2)损伤劣化主要特征 (1)“涨肚”、混凝土剥落、露筋严重、倾斜; (2)碳化深度值介于31.1~69.3mm; (3)混凝土抗压强度均不满足原设计要求(旧200号)。 (4)部分构件混凝土保护层厚度不符合现行国家标准相关规定。 (5)钢筋锈蚀严重,部分环向钢筋锈断。 3)可靠性评定结果 装车煤仓评定为C级的构件57个,评定为D级的构件9个。综合各子项及分项检测结论,装车煤仓底层框架安全性综合评定为C级,仓壁为D级。 4)防治技术建议 (1)首先应对评定为C、D级的构件进行修复,对D级构件及经设计验算不满足承载能力要求的其他构件进行加固补强,并且对修复及加固补强后的构件进行长期维护处理。 (2)采用一定的治理措施,改善构筑物内外部的自然环境以及降低其对材料及构件的腐蚀效果,比如注意通风、减少水分冲刷及干湿交替、清理固体附着物、增做防腐蚀涂层等。 (3)由于装车煤仓已有较大倾斜,建议对其进行纠偏处理,并采用外加钢筋混凝土框架或其他方式进行加固。 (4)建议对修复、加固改造及维护方法在煤矿地面恶劣自然环境和受迫振动耦合作用下对保护和加固煤矿地面工业特种结构的长期效果进行进一步跟踪监测和理论研究,以确保材料、构件以及结构处理后有足够的安全度和耐久性。 构件表层混凝土剥落、钢筋外露 副井RC井架现场图 Thanks * 检测 位置 材料检测 构件检测 结构检测 混凝土检测 钢筋检测 碳化深度 /平均值(mm) 最大强度损失(%) Cl-扩散系数(10-8cm2/s) 钢筋直径(mm) 称重锈蚀率(%) 面积损失率(%) 伸长率(%) 保护层厚度(mm) 最大裂缝宽度(mm) 最大倾斜距离(mm) 结构损伤状况 煤仓 5.2~63/26.8 46.7 1.42~4.78 框架:8~25 煤仓:8~22 1.56~83.91 6.6~61.6 2.5~19 10~55 12 210 存在涨肚现象 皮带廊 28.5~33.5/27.9 45.0 1.44~5.57 8~20 9.5~41.4 1.9~34.9 13.7~14.2 - 10.7 - 节点损伤严重、端部破损 厂房 0.5~60/26.0 35.0 1.26~5.89 8~36 1.84~23.3 1.4 1
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