混凝土構(gòu)造建筑加固技術(shù)是一門(mén)新興的學(xué)科，構(gòu)造實(shí)驗(yàn)研討、理論剖析及標(biāo)準(zhǔn)編制等根底理論工作，近年來(lái)均有很大停頓。日本在混凝土構(gòu)造裂痕修補(bǔ)技術(shù)方面，較系統(tǒng)全面，編制了《混凝土工程裂痕調(diào)查及補(bǔ)強(qiáng)加固技術(shù)規(guī)程》；原蘇聯(lián)在工業(yè)廠(chǎng)房加固設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方面，積聚了較為豐厚的經(jīng)歷，出版有構(gòu)造加固結(jié)構(gòu)圖集；英國(guó)、德國(guó)在混凝土構(gòu)造缺陷修補(bǔ)、防水及防腐處置技術(shù)方面，也獲得了不少勝利經(jīng)歷。我國(guó)近幾年，在混凝土構(gòu)造抗震加固舊房改造及工程事故處置方面，停止了大量的工程理論與實(shí)驗(yàn)研討。



鋼筋混凝土構(gòu)造的耐久性問(wèn)題已越來(lái)越惹起人們的關(guān)注。美國(guó)學(xué)者用“五倍定律”形象地闡明耐久性的重要性，特別是設(shè)計(jì)對(duì)耐久性問(wèn)題的重要性。設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)新建項(xiàng)目在鋼筋防護(hù)方面，每?jī)€省1美圓，則發(fā)現(xiàn)鋼筋銹蝕時(shí)采取措施多追加5美圓，混凝土開(kāi)裂時(shí)多追加維護(hù)費(fèi)用25美圓，嚴(yán)重毀壞時(shí)多追加維護(hù)費(fèi)用125美圓。這一可怕的放大效應(yīng)，使得各國(guó)政府投入大量資金用于鋼筋混凝土構(gòu)造的耐久性與加固的研討。除了耐久性外，還有施工質(zhì)量問(wèn)題，許多新建的建筑工程也存在較嚴(yán)重的工程質(zhì)量問(wèn)題和質(zhì)量事故，這些建筑的加固在整個(gè)加固工作中，也占有相當(dāng)大的比例。



對(duì)老化或有病害的鋼筋混凝土構(gòu)造停止加固是進(jìn)步其耐久性、延長(zhǎng)其運(yùn)用壽命較有效的方法，其主要辦法有以下幾種：加大截面加固法、外包鋼加固法、預(yù)應(yīng)力加固法、增設(shè)支撐加固法、粘鋼加固法、托梁拔柱技術(shù)、增設(shè)支撐體系及剪力墻加固法、增設(shè)拉結(jié)連系加固法、裂痕修補(bǔ)技術(shù)等。



其中，粘鋼加固法是比擬新穎的一種加固辦法，它是在混凝土構(gòu)件外表用特別的建筑構(gòu)造膠粘貼鋼板，以進(jìn)步構(gòu)造承載力的一種加固辦法。該辦法始于60年代，優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、快速、不影響構(gòu)造外形，施工時(shí)對(duì)消費(fèi)和生活影響較小。在國(guó)際上它是一種適用面較廣的先進(jìn)的加固辦法。不只在建筑上運(yùn)用，而且在公路橋梁也普遍采用。



本文就是要經(jīng)過(guò)對(duì)這種新型構(gòu)造膠的外包粘鋼柱的模型實(shí)驗(yàn)，討論這種加固技術(shù)的受力性能。并還針對(duì)廣東省電力一局萬(wàn)益鋼構(gòu)造加工廠(chǎng)呈現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，把其作為工程加固研討實(shí)例，剖析其構(gòu)造受損的緣由，提出構(gòu)造加固的計(jì)劃及施工措施，并評(píng)價(jià)加固效果，進(jìn)一步闡明把上述外包粘鋼技術(shù)用于工程構(gòu)造加固的可行性。



一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c試件制造

實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑榱藵M(mǎn)足實(shí)踐工程中提出的在柱子加固時(shí)既要大幅度進(jìn)步其承載力，又要使柱子的橫截面積增大不多，還要整體性強(qiáng)，牢靠性高等請(qǐng)求。我們?cè)阡摻罨炷林械募庸剔k法的根底上，提出了鋼筋混凝土柱外包粘鋼加固法。

該辦法用高強(qiáng)膠凝混凝土少量增大柱子截面，并外包粘角鋼和包粘鋼板，在新增加截面的局部進(jìn)步柱子承載力的同時(shí)，還因新增鋼板箍的橫向約束作用，使原混凝土柱產(chǎn)生良好的三向應(yīng)力狀態(tài)，因此能夠大幅度進(jìn)步柱子的承載力。另因粘的效果還使外包鋼套、高強(qiáng)膠凝混凝土與原柱之間牢靠地聯(lián)合成整體。

為了觀(guān)測(cè)試件在軸向加載過(guò)程中的變形和鋼板箍的橫向約束效果，在第一組試件的中部貼有橫向和縱向應(yīng)變片，應(yīng)變片在前后兩面對(duì)稱(chēng)布置。加固柱除原混凝土柱貼片外，鋼板外套筒也貼有應(yīng)變片。



二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果剖析

①.比擬第一組試件的極限承載力，方形鋼板套筒加固短柱的承載力比未加固短柱進(jìn)步了195%，圓形鋼板套筒加固短柱的承載力進(jìn)步了353%，可見(jiàn)加固效果十分顯著。

②.由第二、三、四組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠看出，關(guān)于不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土柱采用相同的加固辦法，其混凝土的強(qiáng)度越低，加固后進(jìn)步的百分比越大，加固的效果愈佳。

③.從最后毀壞形態(tài)看，未加固短柱混凝土被壓碎而毀壞，方形鋼板套筒加固柱毀壞時(shí)中部向外凸起，鋼板縱向失穩(wěn)，圓形鋼板套筒加固柱因套筒軸向受壓屈從，起皺失穩(wěn)而毀壞。

④.由第一組未加固短柱的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，荷載不大時(shí)，柱子的軸向應(yīng)變和橫向應(yīng)變與軸壓力大致成正比。當(dāng)荷載增大到一定水平，軸壓力與應(yīng)變的變化不再成正比例，應(yīng)變?cè)黾颖群奢d增加要快，最后應(yīng)變失效，標(biāo)明柱中混凝土的微裂痕疾速開(kāi)展。

⑤.第一組按圓形箍加固的短柱軸壓力與軸向應(yīng)變關(guān)系和橫向應(yīng)變關(guān)系，從軸向與橫向應(yīng)變看，當(dāng)軸壓力小于800kN時(shí)，兩者按比例增加。當(dāng)軸壓力大于800kN時(shí)，應(yīng)變比軸壓力增加要快，且鋼板套筒與混凝土柱的軸向應(yīng)變相差明顯，緣由同方板箍加固，也是三種狀況。

⑥.當(dāng)軸壓力小于600kN時(shí)，鋼板套筒與混凝土柱的軸向應(yīng)變同步增加，標(biāo)明鋼板套筒與混凝土柱共同工作狀況良好。當(dāng)軸壓力大于600kN時(shí)，兩者軸向應(yīng)變差異明顯，剖析其緣由可能是鋼板套筒與混凝土柱的長(zhǎng)短不分歧形成的。從鋼板套與混凝土柱的橫向應(yīng)變看，兩者的應(yīng)變也根本同步增加。與軸向應(yīng)變對(duì)應(yīng)，當(dāng)軸壓力大于600kN時(shí)，橫向應(yīng)變顯著增加或應(yīng)變片失效。



外包鋼加固法也是一種運(yùn)用面較廣的傳統(tǒng)加固辦法，橋梁切割分濕式與干式兩種狀況。兩者相比，干式外包鋼施工更為煩瑣，但承載力進(jìn)步量、整體工作性能及受力特性也不如濕式外包鋼有效。濕式外包鋼加固施工較為復(fù)雜。本文擬將濕式外包鋼加固技術(shù)與粘鋼加固技術(shù)分離起來(lái)，用新型構(gòu)造膠替代乳膠水泥和環(huán)氧樹(shù)脂化學(xué)灌漿，這可給施工帶來(lái)較大便當(dāng)，且型鋼能與原混凝土構(gòu)造共同受力，同時(shí)發(fā)揮了外包鋼加固技術(shù)與粘鋼加固技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。

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