文档介绍：包裹钢筋混凝土矩形柱的抗震加固设计方法
敬登虎曹双寅
东南大学土木工程学院南京
摘要外包可以有效地提高钢筋混凝土柱的强度和延性,从而增强钢筋混凝土柱的抗震性能。
本文就包裹钢筋混凝土矩形柱抗震加固设计的计算方法作详细地介绍,并给出相应的计算例题。
关键词钢筋混凝土柱抗震加固

沙

引言
,纤维增强复合材料作为土木工程结构中的修复补强材料
已得到广泛的应用。具有高强、轻质、耐腐蚀等多项优良性能为普通补强材料如钢、混凝土等所不
及。我国在七、八十年代所修建的建筑物或构筑物要么没有考虑到抗震设防,要么抗震设防要求较低,绝
大多数不能满足目前施行的抗震规范。对此根据我国国情采取的唯一有效措施就是进行
不同程度的抗震加固。目前关于包裹钢筋混凝土柱的抗震加固设计很多是停留在试验结果或者经验的
基础上,这是一种比较浪费人力、物力,甚至可能导致不安全的加固设计思路。故有必要讨论其详细的计
算方法。
计算分析
钢筋混凝土柱在承受水平地震作用影响下引起的内力时,其主要的破坏表现为柱子的剪切破坏和端部
的弯曲破坏,前者为脆性破坏,后者为延性破坏。采取包裹的钢筋混凝土柱,其承载能力和截面变形
能力即延性均得到很大程度的提高。故针对包裹钢筋混凝土柱的抗震加固设计中,遵循的原则应该为
避免柱子的剪切破坏,使可能出现剪切破坏的柱子转变为具有期望延性指标的弯曲变形。从而有效地消耗
地震能量,确保结构满足抗震的“三水准”小震不坏,中震可修,大震不倒要求。
剪切分析
包裹的钢筋混凝土柱所承受的最大剪力由三部分组成,具体见表达式该公式中,二为
承载力抗震调整系数为无轴向力的钢筋混凝土柱所承担的剪力本文讨论受压柱为轴向压力对
受剪承载力的提高值味为所承担的剪力。
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其中十见公式
第一作者敬登虎男年月出生溥研究生
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十‘石而寸”。
关于气的取值根据包裹柱截面的受力平衡见公式
味一
公式中,为矩形截面短边的长度为的弹性模量为单层的厚度为
的包裹层数为的有效利用拉应变值。根据文献的建议,为了限制裂缝开展的宽度,充分
地利用混凝土之间的机械咬合力取为根据所选定的材料而定。根据公式计算
获得。
延性分析
为了更好地吸收地震能量,有必要采取措施加固柱子端部,使其塑性铰区段的变形满足一定位移延性
指标的要求。
根据文献钢筋混凝土柱在地震水平地震作用下,柱端所能形成塑性铰域的长度,见公式所
示。柱端位移延性系数、可以用公式来表示。
几
△一。一卿一
公式中的为水平力的剪跨人为柱子纵向钢筋的设计强度为纵向钢筋的直径。为截
面曲率延性系数。其取值根据截面平衡原则见公式
二
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“二二二—
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上式中,,为钢筋开始屈服时的钢筋应变,可取为几为钢筋开始屈服时的受压区高度,对
于抗震设防下的对称配筋矩形柱,其取值可参考公式以为约束混凝土的极限压应变,为
混凝土受压区等效高度。

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公式中,和厂分别为受拉区和受压区的配筋率为钢筋与混凝土弹性模量之比。
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其中关于”约束下的混凝土极限压应变“