鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固新技術(shù)應(yīng)用評述

摘要：對RC結(jié)構(gòu)加固新技術(shù)加固特點、應(yīng)用范圍以及應(yīng)用前景進行詳細(xì)評述，指出加固方案確定應(yīng)根據(jù)不同結(jié)構(gòu)、構(gòu)件特點并充分考慮結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的性能水平和性能目標(biāo)，其結(jié)論可供類似工程借鑒。

關(guān)鍵詞：RC結(jié)構(gòu),抗震加固,應(yīng)用評述,

1研究背景。當(dāng)工程結(jié)構(gòu)遭受地震破壞，或由于結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工失誤、建筑物使用功能變更與增層、老舊建筑設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)過低、抗震規(guī)范條款變動等因素都必須對結(jié)構(gòu)進行抗震加固，以提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。對于大量既有建筑，特別是GBJ11-89抗震規(guī)范實施以前建造的建筑，均需要進行抗震鑒定與加固。因此，為了有效減輕地震災(zāi)害，在研究結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計理論與方法的同時，還應(yīng)該加強對既有建筑抗震加固方法的研究。

2RC結(jié)構(gòu)加固新技術(shù)研究進展。以往抗震加固是以結(jié)構(gòu)的安全性為重點，而對建筑外觀、使用功能甚至施工周期很少顧及。隨著我國經(jīng)濟實力的增強，抗震加固新技術(shù)的出現(xiàn)，抗震加固手段愈來愈多，給工程師以充分發(fā)揮的余地，現(xiàn)將有代表性幾種加固方式進行綜述，著重論述其適用范圍以及應(yīng)用前景，以便為相關(guān)工程提供借鑒。

2.1FRP抗震加固技術(shù)。纖維增強塑料(FRP)近年來利用航天、航空工業(yè)取得的成就，在民用建筑領(lǐng)域的開發(fā)和應(yīng)用中受到很大重視，進行了廣泛的研究，取得了很大的進展。具有許多優(yōu)點，作為混凝土結(jié)構(gòu)加固和修補材料，得到廣泛應(yīng)用，開辟了一條高效、方便、經(jīng)濟的加固修補混凝土結(jié)構(gòu)的新途徑。

2.1.1FRP加固特點。FRP具有強度高(2500～3550MPa)、性能好(抗蝕)、重量輕(比重1.8g/cm3)、厚度薄(每層厚0.1～0.21mm)的優(yōu)點，基本不增加結(jié)構(gòu)尺寸、結(jié)構(gòu)自重以及不影響結(jié)構(gòu)外觀，在結(jié)構(gòu)的修補和加固中得到越來越廣泛的應(yīng)用，尤其具有以下技術(shù)優(yōu)勢：高強高效，施工簡捷，施工周期短，施工機具少，操作簡單，具有極佳的耐腐蝕性和耐久性，適用面廣，施工質(zhì)量容易保證，對結(jié)構(gòu)的影響小。

不足之處：(1)彈性模量低(2)環(huán)氧樹脂的耐火性與耐高溫性能差(3)延性不足(4)環(huán)氧樹脂層傳遞的剪力有限。

2.1.2FRP加固技術(shù)研究方向。FRP加固中的缺陷在一定程度上限制了它在加固領(lǐng)域中的應(yīng)用，尤其是彈性模量與環(huán)氧樹脂層傳遞的剪力兩方面。因為結(jié)構(gòu)往往不僅要求強度加固，還需要剛度加固，因此應(yīng)采用預(yù)應(yīng)力的加固方法，即先對FRP施加預(yù)應(yīng)力再外貼到結(jié)構(gòu)上對結(jié)構(gòu)進行加固，能克服FRP材性上的缺點，對結(jié)構(gòu)同時進行有效的強度與剛度加固，并能充分發(fā)揮FRP的高強性能，防止發(fā)生粘結(jié)破壞，從而使得FRP能更廣泛地應(yīng)用于結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域。預(yù)應(yīng)力FRP加固受彎構(gòu)件的試驗及理論研究結(jié)果表明，構(gòu)件開裂荷載與抗彎剛度較非預(yù)應(yīng)力FRP加固的受彎構(gòu)件有明顯提高，屈服荷載下的撓度與極限荷載下的撓度較非預(yù)應(yīng)力碳纖維布構(gòu)件有明顯減小，F(xiàn)RP最大應(yīng)變較非預(yù)應(yīng)力FRP加固構(gòu)件有明顯增大，且破壞時沒有粘結(jié)破壞跡象，控制適當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力水平，并不會引起構(gòu)件延性不足。

2.2鋼絲(筋)網(wǎng)水泥砂漿抗震加固技術(shù)。鋼絲(筋)網(wǎng)水泥砂漿是以鋼絲網(wǎng)或鋼筋網(wǎng)和加筋為增強材料，水泥砂漿為基材組成的薄層結(jié)構(gòu)，鋼絲(筋)網(wǎng)也可以用其他合適的金屬材料代替。與混凝土相比，鋼絲(筋)網(wǎng)水泥砂漿的主要特點是配筋分散性好和骨料顆粒粒徑小，因此，具有更好的抗裂、抗?jié)B和韌性。

3.2.1鋼絲(筋)網(wǎng)水泥砂漿加固優(yōu)勢

其技術(shù)優(yōu)勢主要表現(xiàn)在：

(1)施工便捷，施工工效高，不需大型施工機具，無需現(xiàn)場固定設(shè)施，施工占用場地少。

(2)具有極佳的耐腐蝕性能及耐久性能。試驗表明，鋼絲(筋)網(wǎng)水泥砂漿加固修補混凝土結(jié)構(gòu)有良好的耐腐蝕性及耐久性，可以抗拒建筑物經(jīng)常遇到的各種酸、堿、鹽對結(jié)構(gòu)物的腐蝕。

(3)適用面廣。鋼絲(筋)網(wǎng)水泥砂漿加固修補混凝土結(jié)構(gòu)可廣泛適用于多種結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)形狀及多個結(jié)構(gòu)部位的加固修補。

(4)施工質(zhì)量易保證。由于鋼絲(筋)網(wǎng)比較柔軟，即使加固的結(jié)構(gòu)表面不是非常平整，也基本可以保證有效粘貼率。

(5)對結(jié)構(gòu)形狀和外觀影響不大。水泥砂漿是一薄層，一般只有15～25mm左右，基本不增加原結(jié)構(gòu)質(zhì)量及幾何尺寸。

(6)經(jīng)濟效益好，價格便宜。每m2鋼絲網(wǎng)價格是FRP的1/15～1/30。

(7)具有很好的耐火性與耐高溫性能。鋼絲(筋)網(wǎng)水泥砂漿是無機材料，解決了FRP加固因使用有機環(huán)氧化物而產(chǎn)生的問題。

2.2.2鋼絲(筋)網(wǎng)水泥砂漿加固技術(shù)研究方向

鋼絲(筋)網(wǎng)水泥砂漿加固的研究在近年來已取得了一定的進展，但與其他許多成熟領(lǐng)域相比，還有許多問題沒有解決。

(1)鋼絲(筋)網(wǎng)水泥砂漿加固研究的一個重大問題是試驗數(shù)據(jù)仍很缺乏，尤其是在國內(nèi)，這一問題更加突出?，F(xiàn)有的研究大多是集中在對混凝土梁加固的靜載抗彎性能研究，而對混凝土梁抗剪、混凝土柱的靜載試驗以及動力性能和疲勞性能研究極少，甚至沒有。而且現(xiàn)有的研究都是一次受力研究，沒有考慮實際加固的二次受力性能。

(2)雖然有些學(xué)者對鋼絲網(wǎng)水泥這種構(gòu)件本身承載力的計算提出了一些方法，但對于加固后構(gòu)件的計算沒有系統(tǒng)的研究和分析，限制了這種加固方法的實際應(yīng)用。

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