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钢筋混凝土柱加固研究现状及展望

Sichuan Building MaterialsVol.41,No.4August ,2015第41卷第4期2015年8月钢筋混凝土柱加固研究现状及展望杨㊀炳,龚玉云(长江大学城市建设学院,湖北荆州㊀434023)作者简介:杨炳(1991-),男,安徽潜山人,在读硕士研究生,研究方向:结构工程㊂通信作者:龚玉云(1990-),女,湖北咸宁人,在读硕士研究生,研究方向:工程与项目管理㊂㊀㊀摘㊀要:随着国民经济建设的快速发展,钢筋混凝土结构越来越多地出现在我们的生活中,目前已进入到新建建筑和既有建筑维护并重的时期,既需要对现有不满足规范的建筑进行抗震加固,又需要对经历过地震损伤的建筑进行修复加固,满足继续使用的要求㊂针对钢筋混凝土柱加固的研究现状,主要论述了相关规范关于加固方法的规定㊁柱抗震加固㊁柱地震损伤修复加固及新方法新工艺运用的研究现状,并对未来该领域需要进一步研究的工作进行展望,以期能为后续研究提供一些意见和建议㊂㊀㊀关键词:钢筋混凝土柱;抗震加固;地震损伤㊀㊀中图分类号:TU352文献标志码:A文章编号:1672-4011(2015)04-0042-02㊀DOI :10.3969/j.issn.1672-4011.2015.04.021Current Study and Development of ReinforcedConcrete Column After ReinforcedYANG Bing ,GONG Yuyun(School of Urban Construction ,Yangtze University ,Jingzhou 434023,China )Abstract :with the rapid development of the national eco-nomic construction,The reinforced concrete structure has been appeared in our life.Now our country are already enter the peri-od of that new building and old building all need maintenance,we need to strengthening the structure which does not meet the current specification.And we all need to strengthening the seis-mic -damaged structure,then the structure will meets the re-quirements of continue to use.In terms of current study the seis-mic behavior of reinforced concrete column after reinforced,this paper mainly mention the strengthening methods from the rele-vant specification,the method of column after reinforced,the method of seismic -damaged after reinforced and the using of new technology and new methods,what we need to do in this field in the future are discussed,in order to provide some sug-gestions for further research.Key words :reinforced concrete column;seismic strength-ening;seismic -damage0㊀前㊀言钢筋混凝土柱是钢筋混凝土结构中主要的抗侧力构件,柱的倒塌会引起整体的坍塌,故柱子抗震性能的好坏直接决定着整体结构的抗震性能㊂针对既有建筑存在老化及不满足现有规范要求的问题,也需要加固使其具备足够的抗震性能㊂此外,地震具有巨大的破坏力,震后建筑也需加固修复后才能满足使用要求㊂因此,对钢筋混凝土柱进行评价和加固,具有十分重要的工程价值㊂1㊀抗震加固相关规范一个国家在加固方面的研究主要体现在本国的规范中㊂GB50367-2013‘混凝土结构加固技术规范“提出了混凝土结构的加固方法,如:加大截面加固法㊁外包钢加固法㊁预应力加固法㊁粘钢加固法等㊂JGJ116-2009‘建筑抗震加固技术规程“提出了高层钢筋混凝土房屋㊁单层钢筋混凝土柱厂房等加固方法㊂JGJ116-2009‘建筑抗震加固技术规程“提出了多层砌体房屋㊁多层及高层钢筋混凝土房屋等加固方法㊂‘地震灾后建筑鉴定与加固技术指南“提出了多层砌体建筑的结构加固和钢筋混凝土建筑的结构加固㊂2㊀钢筋混凝土柱加固抗震性能研究钢筋混凝土柱的加固分为抗震加固和地震损伤修复加固㊂抗震加固是指对原有建筑结构的加固补强,从而满足新的使用要求及安全性能;地震损伤修复加固是指对经受过地震作用的建筑结构进行加固修复,使加固后的抗震性能恢复甚至超过原结构,以满足继续使用的要求㊂2.1抗震加固刘义[1]通过对3个加固柱试件和1个对比柱试件的低周反复荷载试验,分析了钢带间距及轴压比对柱水平承载力及变形能力的影响㊂郭俊平[2]采用预应力钢绞线张拉锚固新技术用于钢筋混凝土圆形柱加固,研究了轴压比㊁钢绞线间距㊁预应力水平对抗震加固的影响㊂王海东[3]研究了高轴压比下采用低预应力钢带箍约束加固钢筋混凝土柱的抗震性能㊂卢亦焱[4]提出了外包钢与碳纤维布复合加固钢筋混凝土柱,并分析了轴压比㊁碳纤维布用量㊁角钢用量等因素对加固效果的影响㊂周明杰[5]为了研究异形柱的抗震加固方法,采用粘贴钢板㊁粘贴碳纤维布以及两者复合加固三种方法用于加固混凝土异形柱㊂刘立鹏[6]针对现有建筑底层框架柱的质量问题,根据轴压比不同分别采取了外套钢板箍及大缀板外包角钢柱的加固方法㊂2.2震后修复加固2.2.1国内研究现状单波[7]对预损后钢筋混凝土柱模型采用GFRP 和CFRP 两种材料对试验柱进行加固,考察了外包加固层数和水平延性率对加固效果的影响㊂王家磊[8]研究了CFRP 布加固震损钢筋混凝土柱的抗震性能㊂赵根田[9]发现开裂钢筋混凝土短柱在用CFRP 加固后不仅增加了短柱的极限承载力,还可以避免脆性破坏㊂张宇[10]研究了重度损伤钢筋混凝土柱下采用碳纤维布进行正截面加固㊂王新玲[11]针对柱身开裂的重损柱,采用沿柱高粘贴CFRP 布箍和底部固定端反贴角钢的方法㊂胡克旭[12]对新型混凝土材料用于不同震损程度柱加固进行了试验研究㊂倪国崴[13]针对粘贴钢板和粘㊃24㊃Sichuan Building Materials Vol.41,No.4 August,2015第41卷第4期2015年8月贴碳纤维布等加固方法用于震损钢筋混凝土柱结构的修复加固进行了研究㊂刘香[14]对3根用CFRP加固震损RC柱和1根对比柱进行了在低周水平反复荷载作用下的抗震性能试验研究㊂宋杰[15]采用角钢加固预损混凝土柱,并探讨了其破坏机理㊂2.2.2㊀国外研究现状Kunio Fukuyama[16]进行了8根震损混凝土柱加固修复试验,证实了外包加固的有效性㊂M.Saiid Saidi[17]利用纤维复合材料进行了修复加固损伤钢筋混凝土柱,将塑性铰区域碎裂的混凝土清除,并将弯曲的钢筋调直,然后填充低收缩㊁高强度的混凝土,再包裹纤维复合材料㊂试验结果表明,该方法能有效恢复柱的抗震性能㊂Sung-Hoon Kim[18]进行了不锈钢丝网加固严重震损钢筋混凝土柱的试验研究,证明了该种加固方法用于地震后造成柱的纵向钢筋不足的加固具有很好的效果㊂Ruili He[19]为了研究大震作用下RC柱钢筋变形或断裂后柱可快速修复的可能性,通过包裹横向和纵向碳纤维布来恢复柱的强度㊂并设计了一种新型的锚固系统来锚固碳纤维增强柱的基础㊂3新方法新工艺的运用在对钢筋混凝土柱的抗震加固中,相关学者提出了独特的加固方法,这些方法都具有操作简单㊁加固效果明显等优点㊂贵州大学马克俭院士[20]提出了一种外包预应力紧固式钢管混凝土柱及加固方法㊂郭子雄[21]发明了一种预应力钢板箍装置及其使用方法,是利用高强螺栓张拉双U型钢板施加横向预应力来加固矩形截面柱㊂郭子雄[22]进行了9个采用预应力钢板箍加固高轴压比RC短柱试件的低周反复荷载试验㊂杨勇[23]首次将打包机中的预应力钢带用于加固钢筋混凝土柱,进行了预应力钢带加固高轴压比钢筋混凝土矩形截面柱的拟静力试验㊂4加固研究展望我国已进入新建建筑和既有建筑维护并重的时期,大量的混凝土结构由于老化㊁使用不合理㊁结构使用功能的改变或调整等不同的原因,需要进行不同程度的加固或防护,该领域将会有很大地发展空间㊂越来越多的加固方法及新工艺出现并应用于工程实践㊂虽然针对钢筋混凝土柱的抗震加固和损伤修复加固上取得了上述进展,但仍存在一些问题,需要后续的研究予以解决㊂4.1㊀损伤指标不明确不同的学者运用不同的标准来施加预损以此来模拟大㊁中震,不同标准的出现必然造成不同的结果㊂这样很难对实际中建筑经过地震造成的损伤进行有效的加固,因此,应统一地震损伤程度模拟的标准,更加与实际地震损伤近似,才能更加方便地指导实践㊂4.2㊀新方法新工艺运用不多在钢筋混凝土柱的抗震加固中,仅有郭子雄㊁杨勇㊁马克俭提出了新方法和新工艺,但这些新方法和新工艺是否能直接运用于震后加固中还有待进一步研究㊂因此,接下来的研究重点应该是探寻出新的加固方法和新工艺,为钢筋混凝土抗震加固和震后快速修复加固提供参考依据㊂4.3震损修复加固要避免加固不足及过度加固震损修复加固,是为了使震损结构能恢复甚至超过未损前的抗震性能㊂尝试并运用新的加固方法时,要注意使其加固后,既要提高其抗震性能,又要避免过度加固造成塑性铰转移,也要避免加固不足造成加固无效的情况发生㊂这就需要结合结构的特点,制定科学合理的加固方法㊂[ID:002009]参考文献:[1]㊀刘义,高宗祺,陆建勇.预应力钢带加固钢筋混凝土梁柱受力性能试验研究[J].建筑结构学报,2013,34(10):120-127. 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