钢筋混凝土梁的预应力抗剪加固方法及抗剪承载力计算方法

1.本发明涉及复合纤维材料加固混凝土构件技术领域，尤其涉及一种钢筋混凝土梁的预应力抗剪加固方法及抗剪承载力计算方法。


背景技术：

2.钢筋混凝土梁作为结构重要的承重构件，在设计、施工以及使用过程中，由于设计不周、施工质量差、施工现场管理不善等各种不确定因素造成钢筋混凝土梁的承载能力不能满足安全使用的要求，引起承载力不足的原因还有火灾使钢筋混凝土梁的混凝土及钢筋强度降低等等。混凝土梁加固的目的就是要通过加固施工达到修复、补强、提高承载力、增强使用功能、满足使用要求，采用合理可靠的结构形式对混凝土梁进行加固尤为重要，目前虽然有诸多的钢筋混凝土梁加固方法，如采用trc(纤维编织网增强混凝土，textile reinforced concrete)复合frp(增强基复合材料，fiber reinforced polymer)加固钢筋混凝土梁的加固方式或方法，但效果参差不齐，加固质量和效果难以得到保证，且缺乏相应的抗剪承载力计算方式或方法，给钢筋混凝土梁的加固应用带来了很大困扰。


技术实现要素：

3.针对以上不足，本发明提供一种钢筋混凝土梁的预应力抗剪加固方法及抗剪承载力计算方法，能够解决现有技术中钢筋混凝土梁加固方法加固效果差且缺乏相应的抗剪承载力计算的问题。
4.为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
5.一种钢筋混凝土梁的预应力抗剪加固方法，包括有以下步骤：
6.s11、对梁侧面受剪处和对应梁底面进行凿毛，凿至梁侧面受剪处和对应梁底面粗骨料外露，凿毛后对混凝土梁剪弯段侧面开槽；
7.s12、植筋前在开槽内先填入一定量的结构胶，将frp筋置于开槽内并进行张拉预应力，待张拉完成后，再用结构胶将槽内剩余空间填满，待结构胶硬化后对frp筋进行放张；
8.s13、trc加固，其包括有：在凿毛处均匀涂抹一定厚度的细粒混凝土；在抹平的细粒混凝土上裹上一层纤维编织网，且在纤维编织网抚平并两端拉紧后对纤维编织网进行固定；涂抹下一层细粒混凝土并把外表面抹至光滑平整；养护。
9.进一步地，开槽为混凝土梁两侧受剪处斜向45
°
凹槽，frp筋直径为6～10mm，开槽深度和宽度为frp筋直径的2～3倍，长度沿梁全高，相邻两槽间净距为150～200mm。
10.进一步地，对frp筋进行张拉预应力时施加的预应力值为frp筋极限抗拉强度的30％～50％；测量张拉后5～7天内frp筋应变和张拉力变化，确定预应力损失值，保证预应力损失不超过10％。
11.进一步地，植筋前先安装固定好张拉装置，安装张拉装置时应保证孔位中心与开槽中心在一条直线上，将frp筋两端进行锚固后，再进行匀速张拉，通过力传感器实时监测frp筋的张拉应力，在达到设计应力的1.05倍时停止张拉，并在保证传感器示数不变的情况
下迅速使锚具与支架的相对位置不再发生改变即为张拉完成。
12.进一步地，所述张拉装置包括有固定在钢筋混凝土梁两侧的固定部和张拉部，固定部用于连接frp筋一端，张拉部包括固定钢架、固定螺栓、锚固组件、活动钢架、锚固螺母和千斤顶，所述千斤顶固定安装在所述固定钢架上，所述锚固组件安装在活动钢架上并用于连接frp筋的另一端，所述活动钢架活动安装在所述固定钢架上并由所述千斤顶驱动往外移动从而带动所述锚固组件移动，所述固定螺栓安装在所述固定钢架上，所述锚固螺母匹配安装在所述活动钢架上。
13.一种钢筋混凝土梁的抗剪承载力计算方法，包括有以下步骤：
14.s21、确定加固后的钢筋混凝土梁侧frp筋及梁内箍筋的间距和直径以及trc层数和纤维编织网规格，确定构件几何尺寸；
15.s22、确定碳纤维筋、箍筋、纤维编织网、钢筋混凝土梁的力学参数；
16.s23、建立trc复合嵌入式预应力frp抗剪加固后钢筋混凝土梁抗剪承载力计算模型，计算加固后混凝土梁的抗剪承载力，其中
17.所述的加固后钢筋混凝土梁抗剪承载力计算模型为：
[0018][0019]
其中，ρ
sv
为配箍率，f
sv
为箍筋抗拉强度，γ为强度折减系数，ρ
t
为配网率，σ
tu
为纤维编织网中碳纤维束极限抗拉强度，ρf为frp筋配筋率，ff为frp筋抗拉强度，b为梁宽，h为梁高，θ为斜裂缝的倾斜角度，α为frp筋的倾斜角度，v为混凝土有效系数，fc为混凝土抗压强度。
[0020]
进一步地，所述的混凝土有效系数v的计算公式为：
[0021][0022]
进一步地，cotφ的计算方法为：
[0023][0024]
其中，η为桁架机构有效系数。
[0025]
进一步地，所述桁架机构有效系数η的计算方法为：
[0026][0027]
其中，s
t
为纤维编织网沿梁长度方向覆盖长度。
[0028]
进一步地，所述强度折减系数γ的计算方法为：
[0029]
γ＝-24.79ρ
t
+0.7。
[0030]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0031]
本发明的钢筋混凝土梁的预应力抗剪加固方法，通过结构胶和细粒混凝土来提高frp筋和纤维编织网与原混凝土构件的整体性，加固体与原混凝土构件形成整体后相当于增大了箍筋的面积，从而提高了结构体的抗剪承载力；
[0032]
由于预应力的加入，使梁剪弯段剪切斜裂缝的开裂荷载有所提高，裂缝的开展也受到了很好的抑制作用，使结构体能更好的抵抗环境的侵蚀，减少箍筋的锈蚀；
[0033]
本发明的钢筋混凝土梁的预应力抗剪加固方法加固效果更好，质量更高，能够有效增强加固梁的承载力和抗剪承载力，满足加固修复的要求；
[0034]
本发明的钢筋混凝土梁的抗剪承载力计算方法，能够准确计算钢筋混凝土梁的抗剪承载力，能为工程设计及施工提供依据。
附图说明
[0035]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0036]
图1为本发明中张拉装置的结构示意图(局部剖视)；
[0037]
图2为本发明中张拉装置另一个视角下的结构示意图；
[0038]
图3为本发明中锚固组件的结构示意图；
[0039]
图4为本发明中张拉装置与frp筋的装配示意图；
[0040]
图5为本发明中张拉装置对frp筋预应力张拉示意图；
[0041]
图6为本发明的加固梁的示意图。
[0042]
其中，图中所示标记为：10-固定部；20-张拉部；21-固定钢架；22-固定螺栓；23-锚固组件；231-套管；232-夹片；24活动钢架；25-锚固螺母；26-和千斤顶；30-frp筋；40-钢筋混凝土梁；50-开槽；60-纤维编织网增强混凝土。
具体实施方式
[0043]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0044]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0045]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0046]
一方面，本发明优选的实施例提供一种钢筋混凝土梁的预应力抗剪加固方法，该加固方法包括有以下步骤：
[0047]
s11、对梁侧面受剪处和对应梁底面进行凿毛，凿至梁侧面受剪处和对应梁底面粗骨料外露，凿毛后对混凝土梁剪弯段侧面开槽。
[0048]
具体地，对梁侧面受剪处和对应梁底面进行凿毛，凿至梁侧面受剪处和对应梁底面粗骨料外露，同时对梁角部进行倒角处理，以防止在受力过程中梁角部较尖锐导致应力集中使纤维编织网提前拉断。为避免凿毛产生的振动对结构胶与混凝土的粘结产生不良影响，应先凿毛后开槽。在加固梁侧面的混凝土保护层位置使用石材开槽机配合小型电镐进行开槽，切割前在梁侧面用铅笔准确划线标记、定位，因石材开槽机采用固定位置的两个金刚石锯片同时进行切割，故可以保证开槽的尺寸规格，同时还要保证槽的顺直，在进行切割时可以适当在锯片上喷水以减少混凝土粉尘的飞扬，对槽内部进行适当凿毛以有利于与结构胶形成整体。
[0049]
s12、植筋前在开槽内先填入约1/2槽深的结构胶，将frp筋置于开槽内并进行张拉预应力，待张拉完成后，再用结构胶将槽内剩余空间填满，待结构胶硬化后对frp筋进行放张。
[0050]
植筋前先安装固定好张拉装置。请参照图1至图4，张拉装置包括有固定在钢筋混凝土梁两侧的固定部10和张拉部20。固定部10和张拉部20分别固定安装在钢筋混凝土梁40的两侧，张拉部20包括有固定钢架21、固定螺栓22、锚固组件23、活动钢架24、锚固螺母25和千斤顶26，千斤顶26固定安装在固定钢架21上，千斤顶26内预置力传感器用以实时监测张拉应力，也即实时监测frp筋的张拉应力，锚固组件23安装在活动钢架24上并用于连接frp筋，活动钢架24活动安装在固定钢架上并由千斤顶26驱动往外移动从而带动锚固组件23移动，固定螺栓22安装在固定钢架21上并能够通过固定螺栓22将张拉装置临时安装在钢筋混凝土梁40上，锚固螺母25匹配安装在活动钢架24上。
[0051]
在优选的实施例中，锚固组件23包括套管231以及至少两个锥形的夹片232，各夹片232呈圆周环绕布置并位于套管231内，相邻两夹片232之间存在间隔，内侧形成环形的紧腔，套管231的内侧形成与夹片232对应的锥形腔，形成环形的紧腔用以夹紧穿过的frp筋。frp筋一端固定在固定部10上，另一点固定在张拉部20的锚固组件23上。在优选的实施例中，固定部10可以同样设置有锚固组件23以及配套的基座，基座固定安装在梁上并具有给frp筋穿过的开孔，套管231外径尺寸大于基座开孔，以使得套管231将frp筋对其的拉力作用到固定部10，以对frp筋的一端固定，从而通过两个锚固组件23来实现对frp筋的两端夹紧固定。
[0052]
套管231与活动钢架24的一端连接，活动钢架24上板开孔，套管231外径尺寸大于活动钢架24上板开孔，以使得套管231将frp筋对其的拉力作用到活动钢架24上板，活动钢架24的另一端穿出固定钢架21后，活动钢架24与千斤顶26滑动配合，通过千斤顶26的作用向外拉(顶)动活动钢架24，活动钢架24带动套管231往远离固定部10的一侧位移，同时，通过锥形腔的作用将各夹片232压紧穿过活动钢架34上板开孔的frp筋30上，在套管231的持续作用下，使得锚固组件23对frp筋30实现张拉，张拉到一定程度后(可通过力传感器观察)通过锚固螺母25将活动钢架24固定实现锚固，此时保持frp筋30在开槽50内的张拉。
[0053]
本实施例中，固定钢架21上板设置有可供活动钢架24的4个支柱穿过的孔洞，并保证孔洞大小可实现活动钢架24的移动。活动钢架24的4个支柱需带螺纹，其上板正中心应开孔，以使frp筋30能够顺利通过。锚固螺母25位于活动钢架24的4个支柱上，用于张拉完成后的定位锚固。固定钢架21下板与活动钢架24上板间应有足够的空间，方便锚固组件23的锚固和张拉过程中的移动。千斤顶26应位于正中心，且应在对中完成后进行固定防止滑动。
[0054]
如图5所示，张拉装置通过固定部10和张拉部20固定安装在钢筋混凝土梁40上，frp筋30的两端通过锚固组件安装在张拉装置上并位于，安装张拉装置100时应保证孔位中心与开槽50中心在一条直线上，将frp筋30两端进行锚固后，用千斤顶进行匀速张拉，通过千斤顶内部的力传感器实时监测frp筋30的张拉应力，为防止应力过多松弛影响预应力张拉效果，在达到设计应力的1.05倍时停止张拉，并在保证传感器示数不变的情况下迅速使锚具与支架的相对位置不再发生改变即为张拉完成。通过张拉装置可以用于梁抗剪加固时frp筋的快速张拉，使用方便可靠。本发明通过锚固组件固定frp筋，再通过张拉装置进行预应力张拉，操作简便，安全性高；并且可以拆除再次使用，经济环保，在frp筋出现预应力松驰后可再次张拉锚固，实用性强。
[0055]
不同组分的结构胶按照规定比例称取适量并搅拌均匀后，应尽快完成注胶，以防止结构胶硬化而影响嵌贴质量，嵌入frp筋材前将筋擦洗干净并干燥。为保证frp筋与槽孔壁粘结紧密，防止frp筋与槽内混凝土间存在较多的空隙而影响加固效果，植筋前用结构胶专用注射器在槽内先注入约为开槽高度一半的结构胶并进行适当振捣，排除结构胶在搅拌过程中混入的空气，待张拉完成后，再用结构胶将槽内剩余空间填满并振捣排出胶内气泡，用刮刀抹除多余的结构胶，一定时间(一般约为1小时)后待结构胶表面略微硬化干燥后对其表面进行拉毛以增大其与细粒混凝土的粘结。植筋完成后需静置至少3天，待结构胶硬化后对frp筋进行放张并拆除张拉装置。
[0056]
钢筋混凝土梁上的开槽为混凝土梁两侧受剪处斜向45
°
凹槽，以使frp筋布置方向与剪切斜裂缝扩展方向接近垂直，最大程度的发挥预应力frp筋对裂缝的抑制作用。frp筋直径为6～10mm，开槽深度和宽度为frp筋直径的2～3倍，长度沿梁全高，相邻两槽间净距为150～200mm。如在本示例性的实施例中，开槽深度和宽度为2倍frp筋直径，长度沿梁全高，相邻两槽间净距为150～200mm，frp筋直径为6～10mm，优选采用cfrp筋(碳纤维增强基复合材料，carbon fiber reinforced polymer)，结构胶抗压强度60mpa，抗拉强度20mpa。结构胶搅拌量应合理，不宜过多，如结构胶搅拌量不宜多于1kg，否则易使结构胶在注入槽内前过早固化影响施工质量。结构胶在每次注射完成后需进行振捣排出其中气泡以保证硬化后强度。植筋完成后需静置3天，使结构胶充分硬化，防止预应力放张后预应力损失严重。
[0057]
对frp筋进行张拉预应力时施加的预应力值为frp筋极限抗拉强度的30％～50％，以充分利用frp筋良好的抗拉性能。为尽量保证frp筋内应力达到设计值，在张拉时应将frp筋张拉到设计应力的1.05倍。张拉过程中实时测量张拉应力，张拉完成后对锚具进行固定也即对frp筋进行张拉固定，通过测量张拉后7天内frp筋张拉力变化，确定预应力损失值，保证预应力损失不超过10％。
[0058]
s13、trc加固，其包括有：在凿毛处均匀涂抹一定厚度的细粒混凝土；在抹平的细粒混凝土上裹上一层纤维编织网，且在纤维编织网抚平并两端拉紧后对纤维编织网进行固定；涂抹下一层细粒混凝土并把外表面抹至光滑平整；养护。
[0059]
示例性地，在一种优选的实施例中，为防止原梁混凝土吸取细粒混凝土中的水分导致细粒混凝土与原混凝土间界面粘结力差，trc加固前应先对钢筋混凝土梁进行浇水，待梁表面湿水饱和面干后，在凿毛处均匀涂抹厚度为3mm的细粒混凝土，为保证涂抹的细粒混凝土厚度达到设计要求，可在梁上粘贴相同厚度的木条作为参照。然后，在抹平的细粒混凝土上裹上一层u形纤维编织网，为避免在涂抹下一层细粒混凝土时纤维编织网滑动影响碳
纤维丝布置方向，同时保证纤维编制网中碳纤维丝充分受力，需要在将网抚平并两端拉紧后用木条和气钉枪对网进行固定。再然后，参照木条厚度涂抹下一层细粒混凝土并把外表面抹至光滑平整。最后，在标准湿度和温度条件下养护28天。
[0060]
本发明的trc加固，混凝土梁底面设置纤维编织网增强混凝土60(trc)，可参照图6，trc基体采用细粒混凝土，trc层数为1层，trc厚度为10mm。进一步地，trc加固所用到的细粒混凝土的强度等级应高于加固梁混凝土强度等级一级，以保证加固的有效性。
[0061]
本发明通过结构胶和细粒混凝土来提高frp筋和纤维编织网与原混凝土构件的整体性，加固体与原混凝土构件形成整体后相当于增大了箍筋的面积，从而提高了结构体的抗剪承载力；同时，由于预应力的加入，使梁剪弯段剪切斜裂缝的开裂荷载有所提高，裂缝的开展也受到了很好的抑制作用，使结构体能更好的抵抗环境的侵蚀，减少箍筋的锈蚀。本发明的钢筋混凝土梁的预应力抗剪加固方法加固效果更好，质量更高，在几乎不改变梁截面尺寸的情况下能够有效提高加固梁的剪弯段开裂荷载和抗剪承载力，u形的trc加固在提升梁抗剪性能的同时还可以更好的改善梁的耐久性，充分满足加固修复的要求。
[0062]
另一方面，本发明还提供一种钢筋混凝土梁的抗剪承载力计算方法，该计算方法包括有以下步骤：
[0063]
s21、确定加固后的钢筋混凝土梁侧frp筋及梁内箍筋的间距和直径以及trc层数和纤维编织网规格，确定构件几何尺寸；
[0064]
s22、确定碳纤维筋、箍筋、纤维编织网、钢筋混凝土梁的力学参数；
[0065]
s23、建立trc复合嵌入式预应力frp抗剪加固后钢筋混凝土梁抗剪承载力计算模型，计算加固后混凝土梁的抗剪承载力，其中
[0066]
所述的加固后钢筋混凝土梁抗剪承载力计算模型为：
[0067][0068]
其中，ρ
sv
为配箍率，f
sv
为箍筋抗拉强度，γ为强度折减系数，ρ
t
为配网率，σ
tu
为纤维编织网中碳纤维束极限抗拉强度，ρf为frp筋配筋率，ff为frp筋抗拉强度，b为梁宽，h为梁高，θ为斜裂缝的倾斜角度，α为frp筋的倾斜角度，v为混凝土有效系数，fc为混凝土抗压强度。
[0069]
其中，混凝土有效系数v的计算公式为：
[0070][0071]
cotφ的计算方法为：
[0072][0073]
其中，η为桁架机构有效系数，桁架机构有效系数η的计算方法为：
[0074][0075]
其中，s
t
为纤维束间的间距。
[0076]
强度折减系数γ的计算方法为：
[0077]
γ＝-24.79ρ
t
+0.7。
ꢀꢀ
(5)
[0078]
本发明的钢筋混凝土梁的抗剪承载力计算方法，能够对通过本发明的钢筋混凝土梁的预应力抗剪加固方法进行加固的钢筋混凝土梁的抗剪承载力进行计算。
[0079]
以下，为本发明具体实施例的加固的钢筋混凝土梁为示例，其截面尺寸为150mm
×
300mm，强度等级为c40。受剪区箍筋为单支箍直径为6mm的hpb300级钢筋，箍筋间距为150mm，保护层厚度为20mm，受剪区梁两侧面每隔150mm植入1根直径为6mm的frp筋，与梁底面夹角45
°
，弹性模量ef＝121gpa，极限抗拉强度f
fu
＝2000mpa，开槽尺寸为12mm
×
12mm，受剪区梁两侧面及底面u形加固一层厚度6mm的trc，纤维编织网中纤维束间隔为10mm，纤维束极限抗拉强度σ
tu
＝2500mpa，纤维束弹性模量e
t
＝180gpa。
[0080]
由上可得：混凝土抗压强度设计值fc＝19.1mpa，箍筋的抗拉强度设计值fy＝270mpa，配网率ρ
t
＝0.75％，配箍率ρ
sv
＝0.45％，frp筋配筋率ρf＝0.45％，s
t
＝10mm，α＝45
°
。
[0081]
根据本发明的公式计算可得：
[0082][0083][0084]
γ＝-24.79ρ
t
+0.7＝-24.79
×
0.0075+0.7＝0.514；
[0085][0086]
则加固后混凝土梁的抗剪承载力为：
[0087][0088]
本发明的钢筋混凝土梁的抗剪承载力计算方法，能够准确计算钢筋混凝土梁的抗剪承载力，能为工程设计及施工提供依据。
[0089]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种钢筋混凝土梁的预应力抗剪加固方法，其特征在于，包括有以下步骤：s11、对梁侧面受剪处和对应梁底面进行凿毛，凿至梁侧面受剪处和对应梁底面粗骨料外露，凿毛后对混凝土梁剪弯段侧面开槽；s12、植筋前在开槽内先填入一定量的结构胶，将frp筋置于开槽内并进行张拉预应力，待张拉完成后，再用结构胶将槽内剩余空间填满，待结构胶硬化后对frp筋进行放张；s13、trc加固，其包括有：在凿毛处均匀涂抹一定厚度的细粒混凝土；在抹平的细粒混凝土上裹上一层纤维编织网，且在纤维编织网抚平并两端拉紧后对纤维编织网进行固定；涂抹下一层细粒混凝土并把外表面抹至光滑平整；养护。2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土梁的预应力抗剪加固方法，其特征在于，开槽为混凝土梁两侧受剪处斜向45
°
凹槽，frp筋直径为6～10mm，开槽深度和宽度为frp筋直径的2～3倍，长度沿梁全高，相邻两槽间净距为150～200mm。3.根据权利要求1所述的钢筋混凝土梁的预应力抗剪加固方法，其特征在于，对frp筋进行张拉预应力时施加的预应力值为frp筋极限抗拉强度的30％～50％；测量张拉后5～7天内frp筋应变和张拉力变化，确定预应力损失值，保证预应力损失不超过10％。4.根据权利要求1所述的钢筋混凝土梁的预应力抗剪加固方法，其特征在于，植筋前先安装固定好张拉装置，安装张拉装置时应保证孔位中心与开槽中心在一条直线上，将frp筋两端进行锚固后，再进行匀速张拉，通过力传感器实时监测frp筋的张拉应力，在达到设计应力的1.05倍时停止张拉，并在保证传感器示数不变的情况下迅速使锚具与支架的相对位置不再发生改变即为张拉完成。5.根据权利要求1所述的钢筋混凝土梁的预应力抗剪加固方法，其特征在于，所述张拉装置包括有固定在钢筋混凝土梁两侧的固定部和张拉部，固定部用于连接frp筋一端，张拉部包括固定钢架、固定螺栓、锚固组件、活动钢架、锚固螺母和千斤顶，所述千斤顶固定安装在所述固定钢架上，所述锚固组件安装在活动钢架上并用于连接frp筋的另一端，所述活动钢架活动安装在所述固定钢架上并由所述千斤顶驱动往外移动从而带动所述锚固组件移动，所述固定螺栓安装在所述固定钢架上，所述锚固螺母匹配安装在所述活动钢架上。6.一种钢筋混凝土梁的抗剪承载力计算方法，其特征在于，包括有以下步骤：s21、确定加固后的钢筋混凝土梁侧frp筋及梁内箍筋的间距和直径以及trc层数和纤维编织网规格，确定构件几何尺寸；s22、确定碳纤维筋、箍筋、纤维编织网、钢筋混凝土梁的力学参数；s23、建立trc复合嵌入式预应力frp抗剪加固后钢筋混凝土梁抗剪承载力计算模型，计算加固后混凝土梁的抗剪承载力，其中所述的加固后钢筋混凝土梁抗剪承载力计算模型为：其中，ρ
sv
为配箍率，f
sv
为箍筋抗拉强度，γ为强度折减系数，ρ
t
为配网率，σ
tu
为纤维编织网中碳纤维束极限抗拉强度，ρ
f
为frp筋配筋率，f
f
为frp筋抗拉强度，b为梁宽，h为梁高，θ为斜裂缝的倾斜角度，α为frp筋的倾斜角度，v为混凝土有效系数，f
c
为混凝土抗压强度。7.根据权利要求6所述的钢筋混凝土梁的抗剪承载力计算方法，其特征在于，所述的混
凝土有效系数v的计算公式为：8.根据权利要求6所述的钢筋混凝土梁的抗剪承载力计算方法，其特征在于，cotφ的计算方法为：其中，η为桁架机构有效系数。9.根据权利要求8所述的钢筋混凝土梁的抗剪承载力计算方法，其特征在于，所述桁架机构有效系数η的计算方法为：其中，s
t
为纤维编织网沿梁长度方向覆盖长度。10.根据权利要求6所述的钢筋混凝土梁的抗剪承载力计算方法，其特征在于，所述强度折减系数γ的计算方法为：γ＝-24.79ρ
t
+0.7。

技术总结
本发明公开一种钢筋混凝土梁的预应力抗剪加固方法及抗剪承载力计算方法。抗剪加固方法包括有凿毛开槽、FRP筋张拉和填胶以及TRC加固。抗剪承载力计算方法包括确定加固后的钢筋混凝土梁侧FRP筋及梁内箍筋的间距和直径以及TRC层数和纤维编织网规格，确定构件几何尺寸；确定碳纤维筋、箍筋、纤维编织网、钢筋混凝土梁的力学参数；建立TRC复合嵌入式预应力FRP抗剪加固后钢筋混凝土梁抗剪承载力计算模型，计算加固后混凝土梁的抗剪承载力。本发明的抗剪加固方法加固效果更好，质量更高，能够有效增强加固梁的承载力和抗剪承载力，满足加固修复的要求；本发明的抗剪承载力计算方法，能够准确计算钢筋混凝土梁的抗剪承载力，能为工程设计及施工提供依据。及施工提供依据。及施工提供依据。


技术研发人员：罗资清 宁杰钧 骆俊晖 杨永华 尹世平 郝天之 陈齐风 刘子瑞
受保护的技术使用者：中国矿业大学
技术研发日：2023.04.27
技术公布日：2023/8/13