震损混凝土框架结构加固修复研究现状及展望

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1、万方数据·68·长江大学学报(自科版)2014年2月号理工上旬刊第1l卷第4期JournalofYangtzeUniversity(NatSciEdit)Feb．2014，V01．11No．4震损混凝土框架结构加固修复研究现状及展望许成祥，彭威(长江大学城市建设学院，湖北荆州434023)许凯龙(武汉理工大学土木工程与建筑学院，湖北武汉430070)[摘要]结构震后修复加固不同于结构抗震加固，震损结构修复加固需达到“损伤修复”和“抗震性能提高”的双重效果。总结了混凝土结构地震损伤模拟方法(拟静力加载模拟和振动台输入地震波模拟)，对常用的震损混凝土结构加固方法(增大截面加固法、外

2、粘贴钢板加固法、粘贴钢板加固法、粘贴纤维增强复合材料加固法和混凝土裂缝修补技术)进行了分析比较。从震损混凝土框架节点修复、框架柱修复、框架结构修复等3个方面分析了震损钢筋混凝土框架修复加固抗震性能研究现状．并提出了今后的研究方向。[关键词]结构地震损伤；钢筋混凝土结构；加固修复；抗震性能[中图分类号]TU352[文献标志码]A[文章编号]1673—1409(2014}04—0068—04地震具有巨大破坏力，能在瞬间使大量建筑物破坏或倒塌，并引发各种次生灾害，造成人员伤亡，带来破坏与恐慌，是迄今人类尚难以抗御的自然灾害‘“。在凋研地震危害时，发现损伤后的工程结构在地震中给人类的生

3、命和财产带来更为巨大威胁。因此，对地震损伤后的结构抗震性能进行评价和加固修复技术研究，具有重要的工程价值。1震损结构修复加固与结构抗震加固的差异结构地震损伤是指结构在地震作用开始到地震作用结束不同阶段的现象，表现为从混凝土出现微裂缝到结构中某些构件丧失承载力或整个结构的倒塌。《建(构)筑物地震破坏等级划分》(GB／T24335—2009)将建(构)物的地震破坏等级划分为5等级：基本完好，轻微损坏，中等破坏，严重破坏和毁坏。经过现场检测评估，大多数建筑受到中等及严重破坏并没有倒塌，基本达到了《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)要求的“小震不坏、中震可修，大震不倒”的三

4、水准抗震设防目标。大量严重破坏和一般破坏的建筑结构都可以经过适当的维修加固继续使用。结构抗震加固是指对原有受力结构进行加固补强，从而满足新的使用要求及安全性，并节约成本，减少投资。实践证明经过加固的工程部分可经受地震的考验，抗震加固与不加固大不一样，因此抗震加固是保证生产发展和人民生命安全积极而有效的措施。从工作目的和加固前的基础条件分析，结构震后修复加固不同于结构抗震加固。抗震加固是对不满足抗震设防要求的建筑结构进行加固，提升其抗震能力；结构震后修复加固是在原结构受到损伤前提下，通过对损伤进行修复同时达到“损伤修复”和“抗震性能提高”的双重效果。2地震损伤程度模拟2．1拟静力

5、加载模拟采用低周反复加载试验模拟地震损伤，但控制标准不同。①以结构的变形量控制，考虑结构在中震和大震状态下的损伤程度：位移角1／100模拟中震时的中度损伤，位移角1／50模拟大震时的严重损伤‰3

6、。②以柱体裂缝最大宽度划分，试验中中等损伤标准为柱体裂缝最大宽度超过0．3mm，严重损伤标准为框架柱达到极限承载能力‘“。③以节点核心区出现交叉的斜裂缝作为中等地震的判断嘲。④根据[收稿日期]2013二10—10[基金项目]国家自然科学基金项目(51178057)；湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队计划项目(T201303)。[作者简介]许成祥(1965一)，男，博士，教授，博士生导

7、师，现主要从事土木结构工程方面的教学与研究工作。万方数据第11卷第4期许成祥等：震损混凝土框架结构加固修复研究现状及展望试件纵向钢筋达到屈服时对应位移作为塑性阶段的开始，并以此为基数设置更大幅度的震损嘲。2．2振动台输入地震波模拟采用振动台试验，输入地震波模拟地震，试验工况有8度多遇(0．0849)、8度基本(O．249)、8度罕遇(0．489)以及8度半罕遇(0．6129)‘“。3混凝土结构加固方法混凝土结构加固常用的方法有增大截面加固法、外粘贴型钢加固法、粘贴钢板加固法和粘贴纤维增强复合材料加固法等。哪种加固方法适用于震损结构修复加固，应根据被加固结构在承载力、刚度、裂缝或

8、耐久性等方面缺陷，结合加固方法的特点、施工对结构使用的影响、施工难易程度和经济可承受程度进行选择。3．1增大截面加固法增大截面加固法‘31是通过增大结构构件或构筑物截面面积进行加固的一种方法，它不仅可以提高被加固构件的承载能力，而且还可以加大其截面刚度，改变其自振频率，使正常使用阶段的性能在某种程度上得到改善，这种加固方法广泛应用于加固混凝土结构。该法具有原理简单，使用经验丰富，受力可靠，加固费用低等优点，但它也具有作业工作量大，养护周期长，增加结构自重，占用建筑空间较多等缺点。3．2外粘贴